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

ILMU DAN TEKNLOGI PANGAN

Komponen Uji Cita rasa Kopi

Komponen Uji Cita rasa Kopi

kopi (1)

Secara Umum :

  • Citarasa utama pada kopi:

Fragrance (bau kopi bubuk kering), aroma (bau sedap), flavor (khas bau kopi),body (kekentalan), acidity (rasa asam enak), bitterness (rasa pahit), dan sweetness (rasa manis).

  • Cacat rasa utama (tidak boleh ada):

Stink (bau basi), earthy (bau tanah), mouldy (bau jamur), musty (bau lumut), sour (rasa asam tidak enak), oily (bau minyak bumi), chemical (bau bahan kimia), smooky (bau asap), dll.

  • Indikator lain dalam menilai citarasa:

Keseimbangan rasa, kebersihan rasa, dan keseragaman rasa

Secara Khusus :

Aroma :

Aspek aroma mencakup Fragrance (bau dari kopi ketika masih kering) dan aroma ( bau dari kopi ketika diseduh dengan air panas). Seseorang dapat menilai kriteria ini dengan dalam tiga tahap dalam cupping, yaitu ;

  1. Mencium bubuk kopi yang berbeda dalam mangkok sebelum di tuang dengan air.
  2. Mencium aroma saat mengaduk permukaan kopi seduhan
  3. mencium aroma kopi saat kopi sudah larut

Kualitas aroma yang khusus  seperti  pengaruh dari aroma kering, saat diaduk dan aroma kopi setelah kopi larut di beri nilai 5 skala vertikal pada isian formulir. Nilai akhir harus berdasarkan ketiga aspek diatas.

Flavour :

Flavour menunjukan sifat khusus antara aroma  pertama kali dicium dengan acidity  dan diakhiri dengan after taste. Flavour merupakan kombinasi yang di rasakan pada lidah dan aroma uap pada hidung yang mengalir dari mulut ke hidung. Nilai yang di berikan untuk flavour harus meliputi pengaruh , kualitas dan kompleksitas dari gabungan rasa dan aroma saat kopi diseruput kedalam mulut  dengan kuat  sehingga melibatkan seluruh langit-langit mulut dalam menilai.

After taste :

After taste adalah lama bertahanya suatu flavour positif (rasa dan aroma) yang berasal dari langit-langit belakang mulut dan bertahan setelah kopi dibuang atau ditelan. Jika after taste langsung hilang dan tidak enak maka  diberikan nilai rendah.

Acidity :

Acidity sering digambarkan sebagai rasa asam yang jelas enak, atau masam jika tidak enak. Acidity yang baik menggambarkan kopi yang enak, manis dan seperti rasa buah segar yang langsung dirasakan pada saat kopi diseruput. Acidity yang terlalu dominan dikategorikan tidak enak dan tidak sesuai sebagai contoh untuk menilai flavor.

Nilai akhir ditandai dengan cek list pada skala horizontal harus sesuai acuan penilai yang didasarkan pada negri asal dan faktor-faktor lain(suhu roasting dan tujuan roasting, dll). Acidity yang tinggi seperti pada kopi kenya dan acidity yang rendah seperti kopi sumatra menjadi acuan meskipun berbeda.

Body :

Body didasarkan pada rasa ketika cairan masuk kedalam mulut khususnya antara lidah dan langit-langit mulut. Kebanyakan contoh dengan body yang kental mendapat nilai yang tinggi. Beberapa contoh dengan body yang ringan juga dapat memiliki rasa yang enak di mulut. Kopi yang memiliki body yang kental seperti kopi sumatra atau kopi yang memiliki body ringan seperti kopi Mexico menjadi acuan walaupun berbeda.

 Balance :

Semua aspek flavor, after taste,acidity, body yang seimbang pada contoh disebut balance. Jika salah satu aspek ada yang kurang atau melebihi pada contoh mengakibatkan nilai balance akan berkurang.

Sweetness :

Adanya rasa manis yang menyenangkan karena kopi mengandung karbohidrat. Lawan dari manis dalam konteks ini adalah sour, astringent atau mentah. Sweetness ini tidak seperti rasa sukrosa yang ditemukan dalam minuman ringan soft drink. Nilai 2 diberikan pada setiap mangkok dan total nilai adalah 10 untuk 5 mangkok.

Clean cup :

Menunjukan tidak adanya nilai negatif dari awal berupa cita rasa sampai after taste sebagai akhir. Dalam menilai kriteria ini perlu diperhatikan dari awal berupa cita rasa sampai cairan kopi ditelan atau dibuang.  Kopi dari mangkok yang tidak memiliki rasa dan aroma disingkirkan. Nilai 2 angka akan diberikan pada setiap cangkir yang menunjukan Clean cup.

Uniformity :

Adanya keseragaman aroma dari setiap mangkok.  Jika aroma suatu mangkok berbeda, maka nilai untuk kriteria ini rendah, Nilai 2 diberikan pada setiap mangkok dan total nilai untuk 5 mangkok adalah 10

Overall :

Penilaian yang mencerminkan aspek keseluruhan diatas dari sebuah contoh yang dirasa oleh setiap penilai. Suatu contoh dengan aspek yang menyenangkan namun tidak memenuhi kriteria standar, akan diberi nilai rendah.  Kopi yang memiliki kriteria yang diharapkan dan memiliki aroma yang khas seperti dari negri asal akan diberi nilai yang tinggi. Contoh yang diharapkan adalah contoh yang dinilai meliputi semua aspek diatas. Langkah ini menjadi penilaian sendiri bagi cupper.

Sensori Kopi dan Q Grader

Kopi adalah sesuatu yang sangat subjektif karena persepsi rasa setiap orang bisa sangat berbeda-beda. Atas pemikiran itu Coffee Quality Institute (CQI) mengembangkan Q Coffee System untuk menetapkan nilai standar kopi yang berlaku universal. Nilai tersebut harus bersifat kredibel dan dapat diverifikasi. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan titik kalibrasi yang sama untuk sebuah biji kopi. CQI sendiri adalah lembaga independen peneliti kopi yang berlokasi di Long Beach, California.

Mari kita memasuki dunia sensory, sebuah kemampuan dimana manusia sesungguhnya bisa mengidentifikasi ribuan rasa yang ada di dunia ini. Tapi pada kelas Q Grader, mereka cukup mengenali tiga rasa saja yaitu : manis, asam, dan asin dan secara mudah bisa diidentifikasi dengan cukup mudah oleh mayoritas peserta. Tapi, ada satu bagian yang menjadi momok karena tingkat kesulitan yang sangat tinggi dimana setia peserta disuguhi 8 gelas yang punya intensitas rasa berbeda dari asam, manis, dan asin. Maksudnya, ketiga rasa itu disatukan ke dalam gelas dengan ukuran yang berbeda dimana nuansanya sangat sempit sekali. Mereka harus menjawab 8 soal yang masing-masing terdiri dari 4 cangkir dua campuran rasa dan 4 untuk tiga campuran. Di sinilah mayoritas peserta berguguran dan banyak yang harus mengulang dan bahkan ada yang terpaksa gagal menjadi Q Grader hanya gara-gara Sensory Skills ini.

Pada tantangan Olfactory yang Q Grader harus bisa mengenali dan mencocokan aroma yang biasa terdapat di dalam kopi.

Ke-36 aroma dibagi menjadi empat bagian besar yaitu Enzymatic (aroma yang terbentuk saat kopi mulai berbentuk gelondong merah dan tercium pada saat kopi baru digiling), Sugar Browning (aroma yang terjadi saat proses roasting),  Dry Dystilation (terjadi pada saat sesudah panen juga saat roasting), Aromatic Taints (aroma yang terjadi karena proses penanganan pasca panen).

Q Grader adalah pencicip kopi profesional yang diakreditasi oleh  CQI dan AKSI telah 3 kali mengadakan kegiatan  Q Grader yang diadakan setiap dua tahun sekali. Selama kegiatan berlangsung para peserta akan dikenalkan kopi dari berbagai varian di dunia, melakukan uji cita rasa, mengidentifikasi cacat biji kopi, keahlian sensori, adalah sebagian test yang harus dilalui oleh setiap peserta selama kegiatan berlangsung.
Kurang lebih hanya ada 1000 Q-Grader atau pencicip cita rasa kopi yang tersertifikasi oleh Coffee Quality Institute (CQI) di seluruh dunia, sebuah titel yang hanya diberikan kepada individu yang telah melewati berbagai test ketat. Asosiasi Kopi Spesial Indonesia (AKSI)  membuka kesempatan bagi kalangan umum khususnya yang sudah terbiasa melakukan uji cita rasa kopi untuk mengikuti kelas Q Grader .Pendaftaran kelas Q Grader akan dikenai biaya sebesar  8.700.000 (anggota AKSI) dan 9.200.000 (bukan anggota), tanpa akomodasi.
Tes untuk mendapatkan sertifikat Q Grader meliputi:
General Knowledge Exam.
Satu-satunya tes tertulis yang berisi 100 pertanyaan umum tentang kopi dimulai dari penanaman, panen, pengupasan, cuppinggrading, penyangraian, hingga penyeduhan.

Coffee Grading.Peserta menyeleksi green bean dan roast bean untuk menentukan grade kopi tersebut. Apakah specialty coffeepremium coffee, atau commercial coffee. Peserta harus jeli melihat semua defect (cacat biji) yang ada dalam sebuah batch kopi sebelum akhirnya memutuskan grade kopi tersebut.

Sample Roast Identification.
Peserta harus dapat mengidentifikasi hasil sangrai yang tersaji pada secangkir kopi. Apakah under roastedover roastedbakedunderdeveloped, atau correct. Yang membuat tahap ini lebih menantang adalah kopi disajikan di bawah pancaran red light, sehingga peserta tidak dapat melihat warna tingkat sangrai. Peserta harus menebak dengan lidah dan hidung manakah kopi yang tingkat sangrainya pas.

Olfactory Skill.
Tes ini menggunakan Le Nez de Café kit yang diciptakan oleh Jean Lenoir. Kit ini berisi 36 wewangian yang biasa ditemukan dalam kopi. Untuk lulus tes, peserta harus dengan benar mencocokkan wewangian dengan namanya. Wangi yang diuji mencakup mawar, tembakau, apel, butter, dan banyak lagi yang lainnya.

Sensory Skill.
Mungkin ini adalah tes paling sulit karena banyak peserta gagal pada tes yang terdiri dari 3 tahapan ini. Teorinya sebenarnya mudah, peserta diwajibkan menebak rasa manis, asam, asin dengan beberapa intensitas. Tahap pertama dan kedua cukup mudah karena belum ada pencampuran rasa. Pada tahap ketiga peserta diberikan blind test 8 cairan bening dan menebak berapa intensitas rasa yang ada. Misalnya sweet 3, salty 2, sour 2, atau sweet 1, salty 3, sour 2.

Cupping Skill.
Peserta melakukan 4 sesi cupping dengan 6 kopi pada tiap sesi. Kopi yang digunakan tiap sesi berbeda-beda yaitu kopi Amerika Tengah, kopi Afrika, kopi Asia, dan kopi yang diproses secara natural. Setiap peserta mencicip kopi kemudian harus mengisi dengan benar SCAA Cupping Form dengan nilai semendekati mungkin dengan nilai yang sudah ditetapkan.

Triangulation.
Pada tes ini peserta disuguhkan 6 set kopi yang masing-masing terdiri dari 3 cangkir. 2 dari 3 cangkir berisi kopi yang sama. Tujuannya adalah mencari 1 cangkir yang berbeda di tiap-tiap set. Terdengar mudah? Prakteknya tidak semudah teorinya karena banyak juga peserta yang gagal pada tahap ini.

Organic Acid Matching Pair.
Kopi yang dites pada tahap ini telah dimodifikasi dengan menambahkan zat asam tambahan. Zat asam yang ditambahkan bisa berupa acetic acid (asam cuka), citric acid (asam jeruk), malic acid (asam apel), juga lactic acid (asam susu). Peserta harus dapat mengidentifikasi zat asam mana yang ditambahkan pada kopinya.

 

Iklan

Alat-Alat Laboratorium Mikrobiologi

Alat-Alat Laboratorium Mikrobiologi

Peralatan di dalam laboraturium mikrobiologi

Sebalum kita bekerja atau melakukan praktikum di laboratorium mikrobiologi ada baiknya kita terlebih dahulu mengenal alat alat Laboratorium Mikrobiologi beserta fungsinya. sebagai seorang analis sangat penting mengenal peralatan apa saja yang akan kita butuhkan saat bekerja atau praktik di dalam Lab. Misalakan saat kita sedang malakukan analisa (dengan mengacu pada suatu metode tertentu) maka kita harus mengenali alat apa saja yang kita perlukan agar saat melakukan analisa kita tidak terhenti ditengah jalan karena alat yang kita butuhkan tidak ada, jika sudah terjadi hal seperti itu kan sangat disayangkan sekali waktu dan tenaga kita terbuang percuma.

Prinsip kerja yang steril dan aseptis merupakan prinsip kerja yang harus dilakukan pada saat melakukan praktikum atau penelitian di Laboratorium Mikrobiologi.  Kerja yang steril berarti kerja pada kondisi bebas dari semua bentuk hidup mikroorganisme, termasuk endospora dan virus. Namun, kondisi steril tidak terbebas dari kehadiran prion. Proses atau tahapan kerja untuk menghilangkan atau mematikan seluruh bentuk hidup mikroorganisme dan virus disebut sterilisasi.  Sterilisasi dapat dilakukan dengan berbagai metode, baik metode fisik maupun kimia (Nester dkk., 2004).
Sementara itu, kerja aseptis adalah kerja pada kondisi tercegah dari serangan agen infeksi yang dapat menginfeksi jaringan atau material yang steril.  Untuk mencapai kondisi aseptis diperlukan teknik-teknik aseptik (Benson, 2001). Teknik-teknik aseptik adalah teknik yang dilakukan untuk mengurangi serangan patogen yang dapat mengontaminasi media/kultur (Black, 2008) dan jaringan hidup (Benson, 2001).  Suatu media atau jaringan hidup agar terbebas dari kontaminasi agen penyebab penyakit dan virus harus dilakukan upaya disinfeksi terlebih dahulu. Secara umum, disinfeksi menggunakan zat kimia antimikroba yang disebut zat disinfektan (Nester dkk., 2004; Black, 2008).
Zat disinfektan mudah mematikan bakteri dalam fase vegetatif, jamur, dan lipid containing virus. Sementara itu, zat disinfektan sulit mematikan Mycobacteria dan non-lipid containing virus serta umumnya spora bakteri dapat resistan terhadap zat tersebut (Collins & Lyne, 2004). Zat disinfektan dapat berupa fungisida dan germisida. Fungisida adalah zat disinfektan yang dapat membunuh jamur, sedangkan germisida adalah zat disinfektan yang dapat membunuh mikroorganisme dan menginaktivasi virus (Nester dkk., 2004). Sementara itu, zat disinfektan yang aman digunakan oleh kulit atau jaringan hidup lain disebut zat antiseptik (Benson, 2001; Nester dkk., 2004).
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, sterilisasi mempunyai bermacam-macam metode. Metode-metode sterilisasi tersebut antara lain metode penyalaan (flaming), panas-kering, autoclaving, tyndalisasi, filtrasi, dan inspisasi (Collins & Lyne, 2004). Namun, metode yang paling umum dan mendasar untuk digunakan dalam sterilisasi adalah metode autoclaving, panas-kering, dan filtrasi (Harley & Prescott, 2002).
Metode autoclaving menggunakan alat yang disebut autoklaf. Metode autoclaving atau metode panas-basah memanfaatkan panas uap air untuk melakukan proses pensterilan. Tidak hanya itu, metode autoclaving memanfaatkan kekuatan tekanan, sehingga suhu yang dihasilkan menjadi lebih tinggi dan proses sterilisasi menjadi lebih cepat (Collins & Lyne, 2004). Sementara itu, metode panas-kering memanfaatkan aliran udara panas untuk melakukan proses pensterilan.  Berbeda dengan metode autoclaving, metode panas-kering memerlukan waktu yang lebih lama karena sterilisasi tidak disertai dengan tekanan seperti halnya pada metode autoclaving (Harley & Prescott, 2002). Selanjutnya, metode filtrasi merupakan metode pensterilan dengan menggunakan pori yang sangat kecil untuk menyaring bakteri. Namun, mikroplasma dan virus tidak ikut tersaring dengan menggunakan metode filtrasi (Collins & Lyne, 2004).
Laboratorium Mikrobiologi harus mempunyai sejumlah alat yang dapat menunjang proses praktikum dan penelitian di dalamnya. Di antara alat-alat tersebut, ada alat-alat yang khusus digunakan di dalam Laboratorium Mikrobiologi dan ada juga yang tidak. Alat-alat tersebut antara lain autoklaf, oven, inkubator statis, shaker incubator atau inkubator kocok, waterbath shaker incubator, vorteks, desikator, transfer box, anaerobic jar, sentrifugator, dan spektrofotometer. Berikut penjelasan artikel alat-alat laboratorium mikrobiologi beserta fungsinya:

Equipment

1.Ose / Jarum Inokulum (inoculating loop)

jarum inokulum berfungsi untuk memindahkan biakan untuk ditanam/ditumbuhkan ke media baru. Jarum inokulum biasanya terbuat dari kawat nichrome atau platinum sehingga dapat berpijar jika terkena panas. Bentuk ujung jarum dapat berbentuk lingkaran (loop) dan disebut ose atau inoculating loop/transfer loop, dan yang berbentuk lurus disebut inoculating needle/Transfer needle. Inoculating loop cocok untuk melakukan streak di permukaan agar, sedangkan inoculating needle cocok digunakan untuk inokulasi secara tusukan pada agar tegak (stab inoculating.
2.Mikropipet (Micropippete) dan Tip

Mikropipet adalah alat untuk memindahkan cairan yang bervolume cukup kecil, biasanya kurang dari 1000 μl. Banyak pilihan kapasitas dalam mikropipet, misalnya mikropipet yang dapat diatur volume pengambilannya (adjustable volume pipette) antara 1μl sampai 20 μl, atau mikropipet yang tidak bisa diatur volumenya, hanya tersedia satu pilihan volume (fixed volume pipette) misalnya mikropipet 5 μl. dalam penggunaannya, mukropipet memerlukan tip.
3.Tabung reaksi (Reaction Tube / Test Tube)

Di dalam mikrobiologi, tabung reaksi digunakan untuk uji-uji biokimiawi dan menumbuhkan mikroba.Tabung reaksi dapat diisi media padat maupun cair. Tutup tabung reaksi dapat berupa kapas, tutup metal, tutup plastik atau aluminium foil. Media padat yang dimasukkan ke tabung reaksi dapat diatur menjadi 2 bentuk menurut fungsinya, yaitu media agar tegak (deep tube agar) dan agar miring (slants agar). Untuk membuat agar miring, perlu diperhatikan tentang kemiringan media yaitu luas permukaan yang kontak dengan udara tidak terlalu sempit atau tidak terlalu lebar dan hindari jarak media yang terlalu dekat dengan mulut tabung karena memperbesar resiko kontaminasi. Untuk alas an efisiensi, media yang ditambahkan berkisar 10-12 ml tiap tabung.
4.Labu Erlenmeyer (Erlenmeyer Flask)

Berfungsi untuk menampung larutan, bahan atau cairan yang. Labu Erlenmeyer dapat digunakan untuk meracik dan menghomogenkan bahan-bahan komposisi media, menampung akuades, kultivasi mikroba dalam kultur cair, dll. Terdapat beberapa pilihan berdasarkan volume cairan yang dapat ditampungnya yaitu 25 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml, 300 ml, 500 ml, 1000 ml, dsb.
5.Beaker Glass

Beaker glass merupakan alat yang memiliki banyak fungsi. Di dalam mikrobiologi, dapat digunakan untuk preparasi media media, menampung akuades dll.
6.Gelas ukur (Graduated Cylinder)

Berguna untuk mengukur volume suatu cairan, seperti labu erlenmeyer, gelas ukur memiliki beberapa pilihan berdasarkan skala volumenya.
7.Cawan Petri (Petri Dish)

Cawan petri berfungsi untuk membiakkan (kultivasi) mikroorganisme. Medium dapat dituang ke cawan bagian bawah dan cawan bagian atas sebagai penutup. Cawan petri tersedia dalam berbagai macam ukuran, diameter cawan yang biasa berdiameter 15 cm dapat menampung media sebanyak 15-20 ml, sedangkan cawan berdiameter 9 cm kira-kira cukup diisi media sebanyak 10 ml.
8.Batang L (L Rod)

Batang L bermanfaat untuk menyebarkan cairan di permukaan mediaagar supaya bakteri yang tersuspensidalam cairan tersebut tersebar merata. Alat ini juga disebut spreader.
9.Tabung Durham (Durham Tube)

Tabung durham yaitu tabung yang memiliki bentuk yang sama dengan tabung reaksi tetapi memiliki ukuran yang lebih kecil dibanding tabung reaksi. Berfungsi untuk menampung hasil fermentasi mikroorganisme berupa gas. Dalam penggunaannya, maka tabung durham itu ditempatkan terbalik di dalam tabung reaksi yang lebih besar dan tabung ini kemudian diisi dengan medium cair. Setelah seluruhnya disterilkan dan medium sudah dingin, maka dapat dilakukan inokulasi. Jika bakteri yang ditumbuhkan dalam media tersebut memang menghasilkan gas, maka gas akan tampak sebagai gelembung pada dasar tabung durham.
10.Termometer (thermometer)

Termometer adalah batang kaca yang panjangnya 300 mm, diameter 6-7 mm berisi air raksa dan gas, serta dilengkapi dengan skala derajat Celcius. Berfungsi untuk mengukur suhu suatu larutan atau ruang inkubator. Prinsip kerjanya yaitu mengukur suhu sesuai laju air raksa di dalam thermometer.

Apparatus

1.Pembakar Bunsen (Bunsen Burner)

Salah satu alat yang berfungsi untuk menciptakan kondisi yang steril adalah pembakar bunsen. Api yang menyala dapat membuat aliran udara karena oksigen dikonsumsi dari bawah dan diharapkan kontaminan ikut terbakar dalam pola aliran udara tersebut. Untuk sterilisasi jarum ose atau yang lain, bagian api yang paling cocok untuk memijarkannya adalah bagian api yang berwarna biru (paling panas). Perubahan bunsen dapat menggunakan bahan bakar gas atau metanol.

2.Hot plate stirrer dan Stirre bar

Hot plate stirrer dan Stirrer bar (magnetic stirrer) berfungsi untuk menghomogenkan suatu larutan dengan pengadukan. Pelat (plate) yang terdapat dalam alat ini dapat dipanaskan sehingga mampu mempercepat proses homogenisasi. Pengadukan dengan bantuan batang magnet Hot plate dan magnetic stirrer seri SBS-100 dari SBS® misalnya mampu menghomogenkan sampai 10 L, dengan kecepatan sangat lambat sampai 1600 rpm dan dapat dipanaskan sampai 425oC.

3.Autoklaf (Autoclave)

Autoklaf adalah alat pemanas tertutup yang digunakan untuk mensterilisasi suatu benda menggunakan uap bersuhu dan bertekanan tinggi (1210C, 15 lbs) selama kurang lebih 15 menit. Penurunan tekanan pada autoklaf tidak dimaksudkan untuk membunuh mikroorganisme, melainkan meningkatkan suhu dalam autoklaf. Suhu yang tinggi inilah yang akan membunuh microorganisme. Autoklaf terutama ditujukan untuk membunuh endospora, yaitu sel resisten yang diproduksi oleh bakteri, sel ini tahan terhadap pemanasan, kekeringan, dan antibiotik. Pada spesies yang sama, endospora dapat bertahan pada kondisi lingkungan yang dapat membunuh sel vegetatif bakteri tersebut[1]. Endospora dapat dibunuh pada suhu 100 °C, yang merupakan titik didih air pada tekanan atmosfer normal. Pada suhu 121 °C, endospora dapat dibunuh dalam waktu 4-5 menit, dimana sel vegetatif bakteri dapat dibunuh hanya dalam waktu 6-30 detik pada suhu 65 °C.Perhitungan waktu sterilisasi autoklaf dimulai ketika suhu di dalam autoklaf mencapai 121 °C. Jika objek yang disterilisasi cukup tebal atau banyak, transfer panas pada bagian dalam autoklaf akan melambat, sehingga terjadi perpanjangan waktu pemanasan total untuk memastikan bahwa semua objek bersuhu 121 °C untuk waktu 10-15 menit. Perpanjangan waktu juga dibutuhkan ketika cairan dalam volume besar akan diautoklaf karena volume yang besar membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai suhu sterilisasi. Performa autoklaf diuji dengan indicator biologi, contohnya Bacillus stearothermophilus.

Autoklaf adalah sebuah alat yang digunakan untuk melakukan sterilisasi dengan memanfaatkan panas uap air di bawah tekanan.  Temperatur panas uap air pada tekanan atmosfer hanya mencapai 100 °C. Akan tetapi, temperatur akan meningkat dengan adanya tekanan, misalnya pada tekanan 1 bar (kira-kira 15 lb/in2) temperatur menjadi 121°C. Bakteri akan dibunuh pada temperatur tersebut kurang lebih selama 15-20 menit (Collins & Lyne, 2004; Black, 2008). Autoklaf dapat digunakan untuk sterilisasi kultur media, jarum suntik, dan larutan yang termostabil (Cappuccino & Sherman, 2001).
Sterilisasi dengan menggunakan autoklaf memiliki kisaran tekanan, waktu dan temperatur, tergantung material yang akan disterilisasi. Tekanan yang dipakai pada alat autoklaf berkisar antara 15-20 lb, temperatur yang diizinkan berkisar antara 121-125 °C (250-256 °F), dan waktu yang dibutuhkan berkisar antara 15-45 menit, tergantung bahan atau material yang akan dimuat (Morello dkk., 2003). Udara juga merupakan faktor penting yang memengaruhi keefektifan alat autoklaf. Kehadiran udara pada muatan autoklaf akan memberi pengaruh kurang baik terhadap penetrasi panas uap air ke kultur media (Collins & Lyne, 2004).  Sementara itu, untuk mengecek alat autoklaf masih bekerja baik atau tidak, diperlukan pengetesan menggunakan indikator biologi. Indikator biologi yang lazim digunakan adalah endospora Bacillus stearothermophilus. Spora bakteri tersebut dipakai karena sporanya dapat resistan terhadap panas. Apabila setelah sterilisasi masih ditemukan spora bakteri tersebut, berarti alat autoklaf sedang bermasalah. Cara pengecekan dimulai dengan menaruh strip yang mengandung spora bakteri dengan material yang disterilisasi pada autoklaf. Setelah proses sterilisasi selesai, tiap strip ditempatkan di dalam medium cair.  Apabila terjadi perubahan warna pH indikator pada medium cair, berarti proses sterilisasi tidak berjalan sukses (Morello dkk., 2003).

4.oven

Oven Berfungsi untuk sterilisasi kering. alat-alat yang disterilkan menggunakan oven antaralain peralatan gelas seperti cawan petri, tabung reaksi, dll. serilisasi kerning dengan oven dilakukan dengan cara memanaskan dengan suhu 180oC selama 1 jam.

Oven adalah alat yang digunakan pula dalam melakukan sterilisasi. Berbeda dengan autoklaf, oven tidak memanfaatkan panas uap air untuk melakukan sterilisasi. Oven dapat mensterilkan barang-barang dengan memanfaatkan aliran udara panas. Aliran udara panas tersebut didapatkan secara elektrik.  Barang-barang yang disterilkan oleh oven antara lain cawan petri, labu erlenmeyer, pipet, dan objek metal (Collins & Lyne, 2004: 45). Barang pecah belah tersebut akan tergores dan rusak apabila diberikan panas uap air (Harley & Prescott, 2002).
Kelemahan sterilisasi menggunakan oven adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan sterilisasi cukup lama, yaitu sekitar dua jam. Temperatur yang diizinkan untuk melakukan sterilisasi pada oven, berkisar antara 160-170 °C.  Apabila lebih dari 180 °C, barang yang disterilisasi akan menjadi gosong (Harley & Prescott, 2002).

5.Inkubator (Incubator)

Inkubator adalah alat untuk menginkubasi atau memeram mikroba pada suhu yang terkontrol. Alat ini dilengkapi dengan pengatur suhu dan pengatur waktu. Inkubator merupakan alat yang digunakan untuk menginkubasi atau mengerami suatu biakan.  Inkubator menyediakan kondisi temperatur yang optimum untuk mikroorganisme bisa melakukan pertumbuhan. Inkubator memiliki alat pengatur suhu, sehingga temperatur dapat diatur sesuai biakan yang akan diinkubasi. Inkubator memanfaatkan panas-kering seperti oven. Pada beberapa jenis inkubator, kelembapan disediakan dengan memberikan air di dalam inkubator selama periode pertumbuhan mikroba.  Lingkungan yang basah memperlambat dehidrasi pada medium sehingga menghindari kondisi lingkungan yang bias (Cappuccino & Sherman, 2001).

contoh gambar alat laboratorium mikrobiologi
 Inkubator.
Inkubator memiliki banyak tipe, misalnya inkubator statis, inkubator kocok, dan inkubator waterbath shaker. Inkubator statis adalah jenis inkubator yang digunakan untuk mengerami mikroba pada medium padat. Sementara itu, inkubator kocok dan inkubator waterbath shaker digunakan untuk mengerami mikroba pada medium cair. Pengocokan pada inkubator kocok dilakukan untuk memberikan pengaruh terhadap temperatur dan beberapa aspek metabolisme mikroba (Patching & Rose, 1970). Adanya prosedur pengocokan pada proses inkubasi mikroba sangat bermanfaat pada mikroba yang dikultur di medium cair, seperti meningkatkan kontak antara mikroba dan medium.
Penggunaan inkubator waterbath shaker memiliki keuntungan dibandingkan dengan jenis inkubator yang lain.  Keuntungannya adalah penghantaran panas lebih cepat dan merata kepada kultur mikroba, karena penghantaran panas melalui air. Agitasi atau pergolakan air juga akan meningkatkan aerasi. Namun, inkubator waterbath shaker juga memiliki kekurangan, yaitu hanya dapat menginkubasi mikroba pada medium cair (Cappuccino & Sherman, 2001).
Selanjutnya, timbul masalah khusus mengenai inkubasi terhadap bakteri anaerob. Hal tersebut disebabkan bakteri anaerob akan terbunuh jika terpapar dengan oksigen. Inkubasi bakteri anaerob dapat dilakukan pada alat khusus  yang mencegah kondisi lingkungan yang kaya oksigen, yaitu alat yang disebut anaerobic jarAnaerobic jar mempunyai banyak tipe, salah satunya adalah yang memanfaatkan teknik GasPak system (Cappuccino & Sherman, 2001).
Prinsip kerja dari alat anaerobic jar yang menggunakan teknik GasPak system adalah dengan mengeluarkan oksigen dari botol yang tertutup dengan bantuan GasPak Generator dan katalis. Sistem tersebut menggunakan bungkus kimia (GasPak Generator) yang terdiri dari sodium bikarbonat dan sodium borohidrit, yang nantinya akan bereaksi dengan air sehingga menghasilkan karbon dioksida dan hidrogen. Proses penambahan air dilakukan sebelum botol ditutup, dengan cara dipipet ke dalamnya. Setelah itu, paladium, yang terletak di tutup botol, mengkatalisis pembentukan air yang berasal dari hidrogen dan oksigen residu. Akhirnya, kandungan oksigen semakin berkurang dan kandungan karbon dioksida semakin meningkat, sehingga menciptakan kondisi lingkungan yang kondusif untuk pertumbuhan bakteri anaerob (Cappuccino & Sherman, 2001; Morello dkk., 2003; Tortora dkk., 2010).
Untuk mengecek alat anaerobic jar masih bekerja dengan baik atau tidak, dapat menggunakan indikator biologi dan kimia. Indikator biologi yang dapat digunakan seperti Pseudomonas aeruginosa dan Clostridium welchii. Indikator biologi dapat digunakan untuk melihat kecukupan prosedur anaerob yang terjadi pada alat anaerob jar. Namun, pengecekan dengan indikator biologi memerlukan waktu yang lama (harus menunggu tahap inkubasi sampai selesai) dan hasilnya bergantung juga pada medium yang digunakan (Watt dkk., 1976). Sementara itu, indikator kimia yang sering digunakan adalah metilen biru. Metilen biru akan menjadi berkurang warnanya pada kondisi yang kehilangan oksigen (Cappuccino & Sherman, 2001; Morello dkk., 2003; Tortora dkk., 2010).
6.Penangas air (Water bath)

Penangas air besfungsi untuk menyimpan media agar (yang digunakan untuk analisa dengan teknik tuang / pure plate ) supaya media tetap dalam kondisi leleh/cair, bisanya suhu diatur pada kisaran 40-45oC. Untuk menjaga air pada penangas air tidak terkontaminasi mikro organisme maka perlu ditambahkan citric acid 0.3% dan potassium sorbat 0.1%.

7.PH Meter

PH meter berfungsi untuk mencek derajat keasaman / PH media, karena derajat keasaman sangan berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba.

8.Timbangan digital / neraca digital

Neraca digital berfungsi untuk menimbang media dan juga sample atau contoh uji saat preparasi.

9.Biological Safety Cabinet / Laminar Air Flow

Biological Safety Cabinet (BSC) atau dapat juga disebut Laminar Air Flow (LAF) adalah alat yang berguna untuk bekerja secara aseptis karena BSC mempunyai pola pengaturan dan penyaring aliran udara sehingga menjadi steril dan aplikasisinar UV beberapa jam sebelum digunakan.

Microbiological safety cabinet (MSC) adalah suatu tempat atau ruangan yang didesain untuk memproteksi suatu pekerjaan dari kontaminasi, contohnya adalah transfer box atau laminar flow. Selain itu, MSC berguna untuk menciptakan keadaan yang aseptis pada saat pembuatan medium atau manipulasi objek mikroorganisme. Alat MSC mempunyai berbagai tipe sirkulasi udara, setidaknya ada tiga tipe. Salah satu tipenya, udara yang telah terfiltrasi dialirkan ke seluruh MSC agar tercipta sirkulasi udara yang baik, kemudian dikeluarkan melalui suatu exhaust air. Sirkulasi udara bersih tersebut dapat mencegah kontaminasi pada saat melakukan kegiatan pembuatan medium atau manipulasi objek mikroorganisme (Collins & Lyne, 2004).

10.Colony counter

Alat ini berguna untuk mempermudah perhitungan koloni yang tumbuh setelah diinkubasi di dalam cawankarena adanya kaca pembesar. Selain itu alat tersebut dilengkapi dengan skala/ kuadran yang sangat berguna untuk pengamatan pertumbuhan koloni sangat banyak. Jumlah koloni pada cawan Petri dapat ditandai dan dihitung otomatis yang dapat di-reset.

11.Mikroskop Cahaya (Brightfield Microscope)

Salah satu alat untuk melihat sel mikroorganisme adalah mikroskop cahaya. Dengan mikroskop kita dapat mengamati sel bakteri yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Pada umumnya mata tidak mampu membedakan benda dengan diameter lebih kecil dari 0,1 mm.

12.Mikroskop stereo (Zoom Stereo Microscope)

Mikroskop ini berfungsi untuk melihat objek yang membutuhkan perbesaran tidak terlalu besar. Di Laboratorium Mikrobiologi, mikroskop stereo biasanya digunakan untuk mengamati secara detail bentuk koloni dan jamur.

13. Desikator
Desikator adalah alat yang menjaga suatu material dalam kondisi kering dan menjauhkannya dari uap air. Desikator disebut juga kotak pengering karena segala sesuatu yang disimpan di dalamnya akan menjadi kering. Hal tersebut karena adanya suatu desiccant, yaitu suatu agen yang dapat mengabsorpsi semua uap air yang ada di udara pada lingkungan desikator yang tertutup. Salah satu desiccant yang sering digunakan adalah silika gel. Silika gel akan berubah warna setelah mengabsorpsi uap air. Perubahan warna pada silika gel karena reaksi kimia yang terjadi antara silika gel dengan air yang telah diabsorpsi.

14. Vorteks
Vorteks merupakan alat yang digunakan untuk mencampur sejumlah bahan dalam suatu botol. Prinsip kerja dari vorteks adalah dengan memberikan putaran atau guncangan pada botol sehingga berbagai campuran bahan yang ada di dalam botol tersebut menjadi tercampur secara merata. Proses pencampuran bahan pada vorteks harus dilakukan di ruangan mikrobiological safety cabinet untuk mencegah terjadinya kontaminasi (Collin & Lyne, 2004).

15. Sentrifugator
Sentrifugator adalah alat yang digunakan untuk mempelajari struktur dan fungsi suatu komponen sel. Prinsip kerjanya adalah dengan memisahkan atau memfraksionasi setiap komponen sel berdasarkan berat jenis dari tiap komponen sel. Alat tersebut memberikan gaya sentrifugal sehingga substansi yang lebih berat akan mengendap dan substansi yang lebih ringan akan berada di atas. Jika kecepatan sentrifugator semakin meningkat, komponen yang lebih ringan akan mengendap di dasar. Komponen sel yang mengendap disebut pellet, dan komponen sel yang tersuspensi di atasnya disebut supernatan. Pellet yang berhasil didapatkan nantinya akan dipelajari lebih lanjut untuk diketahui fungsinya (Campbell & Reece, 2009).

pengenalan alat laboratorium mikrobiologi pdf

16. Spektrofotometer
Spektrofotometer adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan suatu sampel kultur. Pengukuran tingkat kekeruhan bertujuan untuk menghitung jumlah konsentrasi sel bakteri yang berada pada suatu sampel (Benson 2001; Nester dkk. 2003). Prinsip kerja yang digunakan adalah dengan mengkonversi jumlah cahaya yang diserap oleh sampel (absorban/densitas optik, O.D.) menjadi jumlah konsentrasi sel bakteri. Sebelumnya, jumlah cahaya yang diteruskan (%T) oleh sampel harus diketahui dengan cara melihat jarum galvanometer yang tertera pada alat spektrofotometer. Jumlah cahaya yang diteruskan (%T) tadi, kemudian dimasukkan ke dalam rumus densitas optik (O.D.) sebagai berikut:

O.D. = 2 – log . (%T)

Angka O.D. yang telah didapatkan kemudian dikonversi dengan menggunakan tabel logaritma atau kalkulator, sehingga jumlah konsentrasi sel bakteri pada sampel tersebut dapat diketahui (Benson, 2001).

 

Cara Kerja Peralatan

 No.

Nama Alat

Fungsi Cara Kerja

1.

Autoclave Untuk mensterilkan alat dan bahan.
  1. Sebelum melakukan sterilisasi cek dahulu banyaknya air dalam autoclave. Jika air kurang dari batas yang ditentukan, maka dapat ditambah air sampai batas tersebut. Gunakan air hasil destilasi, untuk menghindari terbentuknya kerak dan karat.
  2. Masukkan peralatan dan bahan. Jika mensterilisasi botol bertutup ulir, maka tutup harus dikendorkan.
  3. Tutup autoclave dengan rapat lalu kencangkan baut pengaman agar tidak ada uap yang keluar dari bibir autoclave. Klep pengaman jangan dikencangkan terlebih dahulu.
  4. Nyalakan autoclave, diatur timerdengan waktu minimal 15 menit pada suhu 121oC.
  5. Tunggu sampai air mendidih sehingga uapnya memenuhi kompartemen autoclave dan terdesak keluar dari klep pengaman. Kemudian klep pengaman ditutup (dikencangkan) dan tunggu sampai selesai. Penghitungan waktu 15’ dimulai sejak tekanan mencapai 2 atm.
  6. Jika alarm tanda selesai berbunyi, maka tunggu tekanan dalam kompartemen turun hingga   sama dengan tekanan udara di lingkungan (jarum pada preisure gauge menunjuk ke angka nol). Kemudian klep-klep pengaman dibuka dan keluarkan isi autoclave dengan hati-hati.

2.

Jarum Ose Untuk memindahkan atau mengambil koloni suatu  mikrobia ke media yang akan digunakan kembali. Jarum Ose disentuhkan pada bagian mikrobia kemudian menggosokkan pada kaca preparat untuk diamati.

3.

Enkas Sebagai tempat penanaman mikroba. Pengerjaan sampel dengan aseptis dan menekan udara bebas.

4.

Inkubator Tempat menyimpan hasil penanaman mikroba.
  1. Hubungkan kabel power ke stop kontak.
  2. Putar tombol power ke arah kiri (lampu power hijau menyala).
  3. Atur suhu dalam incubator dengan menekan tombol set.
  4. Sambil menekan tombol set, putarlah  tombol di sebeklah kanan atas tombol set hingga   mnencapai suhu yang di inginkan.
  5. Setelah suhu yang diinginkan selesai diatur, lepaskan tombol set.
  6. Inkubator akan menyesuaikan setingan suhu secara otomatis setelah beberapa menit.

5.

Magnetik Stirer Untuk menghomogenkan suatu larutan dengan pengadukan.
  1. Tombol logam untuk menghidupkan alat.
  2. Ambil stirer  ( batang magnet) dan masukkan pada larutan (di tempatkan dalam erlenmeyer/ beaker glass) yang akan di homogenkan.
  3. Letakkan tepat di bagian tengah papan besi dengan hati-hati.
  4. Ubah tombol di sebelah kanan untuk mengatur kecepatan( lihat tanda panah).
  5. Ubah tombol di sebelah kiri untuk mengatur suhu.
  6. Waktu penggunaan di sesuaikan dengan kebutuhan.
  7. Setelah selesai, tombol kecepatan dan suhu di-0 kan kemudian matikan alat.
  8. Ambil batang magnet dari larutan yang telah homogen,cuci dan letakkan kembali di atas papan besi.

 

6.

Timbangan Analitik Menimbang bahan yang akan digunakan dalam praktikum dengan tingkat ketelitian yang tinggi.
  1. Meletakkan bahan pada timbangan tersebut.
  2. Melihat angka yang tertera pada layar, dan angka itu merupakan berat dari bahan yang ditimbang.

 

7.

Fortex Untuk mengaduk senyawa kimia yang ada dalam tabung reaksi atau wadah.
  1. Tabung reaksi diletakkan pada lubang tempat tabung.
  2. Menekan tombol power hingga tempat meletakkan tabung bergerak. Dengan adanya tegangan yang diberikan, maka tabung reaksi yang berisi larutan akan tercampur rata.

 

8.

Erlenmeyer Untuk menampung larutan, bahan atau cairan.
  1. Menyiapkan Erlenmeyer yang sudah bersih.
  2. Isi dengan  benda cair dengan jumlah besar dan berskala.

 

9.

Tabung Reaksi Wadah untuk mereaksikan dua atau lebih larutan/ bahan kimia. Wadah pengembangan mikroba, misalnya dalam pengujian jumlah bakteri.
  1. Sterilisasikan alat yang akan digunakan untuk melakukan percobaan.
  2. Masukkan tabung reaksi yang telah disterilkan pada rak tabung reaksi.
  3. Masukkan bahan yang akan dilarutkan pada tabung reaksi.

10.

Cawan Petri Sebagai wadah penyimpanan dan pembuatan kultur media.
  1. Meletakan medium di dalam cawan petri.
  2. Menutup Cawan petri dengan penutup  cawan.

 

11.

Alumunium Foil Sebagai penutup Erlenmeyer/tabung reaksi.
  1. Ambil aluminium foil secukupnya.
  2. Letakkan pada bibir Erlenmeyer maupun tabung reaksi.
  3. Rekatkan sampai tertutup rapat.

 

12.

Plastic Wrap Menutup wadah (cawan petri) yang sudah berisi      media yang akan diteliti.
  1. Mengambil plastic wrap secukupnya.
  2. Menutupkan  pada cawan petri yang berisi media (bakteri)  rekatkan sampai kencang.

 

13.

Jangka Sorong Untuk mengukur panjang suatu benda dengan ketelitian hingga 0,1 mm.
  1. Hal pertama yang kita lakukan adalah melepaskan pengunci.
  2. Memasangkan dan menggeserkan rahang geser hingga bola mini terjepit diantara rahang geser dan rahang tetap, lalu mengunci rahang geser.
  3. Amati skala nonius dan mencari garis pada skala nonius yang segaris dengan garis skala pada skala utama. Pada contoh ini, kita mendapatkan angka 40 (atau 0,4 mm).
  4. Amati skala utam dan cari garis pada skala utama yang terdekat dengan garis 0 pada skala nonius. Pada contoh ini, kita mendapatkan angka 32 mm.
  5. Jumlahkan hasilyang kita dapatkan dari skala utama dan skala nonius, yaitu 32 mm + 0,44 mm = 32,4 mm

 

14.

Colony Counter Untuk menghitung jumlah koloni mikroba.
  1. Hubungkan Kabel Power ke sumber listrik.
  2. Tekan tombol di sebelah kiri belakang sampai lampu colony counter menyala dan stabil.
  3. Letakkan cawan petri dengan posisi terbalik.
  4. Tekan tombol set agar angka pada display menunjukkan angka 0.
  5. Hitung jumlah colony mikroba dengan menekan koloni yang terlihat.
  6. Jumlah yang tertera pada display menunjukkan jumlah koloni yang telah di hitung.

 

CATATAN : Jika penggunaan memerlukan waktu yang lama, colony counter harus sering di matikan.

 

15.

Mikropipet Memindahkan cairan yang bervolume cukup kecil, biasanya kurang dari 1000 µl.
  1. Sebelum digunakan Thumb Knobsebaiknya ditekan berkali-kali untuk memastikan lancarnya mikropipet.
  2. Masukkan Tip bersih ke dalam Nozzle / ujung mikropipet.
  3. Tekan Thumb Knob sampai hambatan pertama / first stop, jangan ditekan lebih ke dalam lagi.
  4. Masukkan tip ke dalam cairan sedalam 3-4 mm.
  5. Tahan pipet dalam posisi vertikal kemudian lepaskan tekanan dari Thumb Knob maka cairan akan masuk ke tip.
  6. Pindahkan ujung tip ke tempat penampung yang diinginkan.
  7. Tekan Thumb Knob sampai hambatan kedua / second stopatau tekan semaksimal mungkin maka semua cairan akan keluar dari ujung tip.
  8. Jika ingin melepas tip putar Thumb Knob searah jarum jam dan ditekan maka tip akan terdorong keluar dengan sendirinya, atau menggunakan alat tambahan yang berfungsi mendorong tip keluar.

 

16.

Tip / Ujung Mikropipet Sebagai tempat untuk cairan dalam ukuran 1µl sampai 20 µl.
  1. Masukkan Tip bersih ke dalam Nozzle / ujung mikropipet.
  2. Tekan Thumb Knob sampai hambatan pertama / first stop, jangan ditekan lebih ke dalam lagi.
  3. Masukkan tip ke dalam cairan sedalam 3-4 mm.
  4. Tahan pipet dalam posisi vertikal kemudian lepaskan tekanan dari Thumb Knob maka cairan akan masuk ke tip.
  5. Pindahkan ujung tip ke tempat penampung yang diinginkan.
  6. Tekan Thumb Knob sampai hambatan kedua / second stop atau tekan semaksimal mungkin maka semua cairan akan keluar dari ujung tip. Jika ingin melepas tip putar Thumb Knob searah jarum jam dan ditekan maka tip akan terdorong keluar dengan sendirinya, atau menggunakan alat tambahan yang berfungsi mendorong tip keluar.

 

17.

Pinset Untuk mengambil benda dengan menjepit misalnya saat memindahkancakram antibiotik. Bahan yang akan diambil, dijepit dengan pinset yang tengah-tengahnya ditekan.

18.

Rak Tabung Reaksi Tempat penyimpanan tabung reaksi agar posisi  tabung tetap tegak. Meletakkan tabung reaksi tegak lurus dalam jumlah banyak.

19.

Bunsen Untuk memanaskan medium, mensterilkan  jarum inokulasi dan alat-alat yang terbuat dari platina dan nikrom seperti jarum platina dan ose
  1. Menyalakan Bunsen.
  2. Memanaskan alat-alat tersebut di atas api sampai pijar.

 

20.

Paper Dish / Blank Dish Alat sterilisasi dengan oven yang terbuat dari kertas saring dan di celupkan kedalam cairan antibiotik.
  1. Sampel dicelupkan ke dalam paper dish.
  2. Mensterilkan dengan pemanasan

 

Reference :

Benson. 2001. Microbiological application lab manual, 8th ed.
Black, J. G. 2008. Microbiology, 7th ed.
Campbell, N. A. & J. B. Reece. 2009. Biology, 8th ed.
Cappuccino, J. G. & N. Sherman. 2002. Microbiology: A laboratory manual.
Collins, C. H. & P. M. Lyne. 2004. Collins & Lyne’s microbiological methods.
Harley & Prescott. 2002. Laboratory exercises in microbiology, 5th ed.
Patching, J. W. & A. H. Rose. 1970. The Effects and control of temperature. Dalam: Norris, J. R. & D. W. Ribbons (eds.). 1970. Methods in microbiology volume 2.
Morello, J. A., P. A. Granato & H. E. Mizer. 2003. Laboratory manual and workbook in microbiology: Applications to patient care.
Nester, E. W., D. G. Anderson, C. E. Roberts, N. N. Pearsall & M. T. Nester. 2004. Microbiology: A human perspective, 4th ed.
Tortora, G. J., B. R. Funke & C. L. Case. 2010. Microbiology: An introduction, 10th.
Watt, B., J. G. Collee & R. Brown. 1976. Tests of performance of anaerobic jars.

http://www.generasibiologi.com/

http://sulaiman-analis.blogspot.com/

 


QUALITY ASSURANCE (QA) vs QUALITY CONTROL (QC)

QUALITY ASSURANCE (QA) vs QUALITY CONTROL (QC)

QUALITY
Beberapa tokoh mendefinisikan Quality, yaitu:
  • Juran     : fitness to use, kecocokan penggunaan produk
  • Crosby   : conformance to requirement, sesuai dengan yang dipersyaratkan
  • Deming   : kesesuaian dengan market demand
  • Feigenbaum         : total customer satisfaction
  • Garvin & Davis    : suatu kondisi dinamis yang berhubungan dengan produk, manusia, proses, environment yang memenuhi atau melebihi harapan customer.

Banyak perusahaan yang memakai Quality Assurance (QA) dan Quality Control ( QC) dalam satu Divisi, jadi QA itu ya QC. Quality Assurance dianggap Quality Control, walaupun mungkin kalau dari pengertian mungkin berbeda,tapi dalam faktanya QA adalah QC, jadi jarang ada Divisi Quality Assurance dipisah dengan Divisi Quality Control, karena sebenarnya acuan keduanya pada kualitas mutu, termasuk reliabilitinya.

Quality Control (QC)

Suatu perusahaan dapat  menentukan standar kualitas, proses dan prosedur internal masing-masing dan mengembangkannya dari waktu ke waktu, kemudian pihak-pihak yang berkepentingan (stakeholder) tersebut diminta untuk mengikutinya. Proses untuk memastikan semua pihak yang berkepentingan tersebut mengikuti dan mematuhi standar dan prosedur yang ditentukan inilah disebut dengan proses pengendalian kualitas atau Quality Control.

Quality control bertugas untuk menjamin mutu selama penerimaan bahan baku hingga pengendalian mutu pada bagian produksi (Muhandri dan Kardarisman, 2008). Citra mutu bahan maupun produk dari suatu industri yang sesuai dengan standar mutu dapat ditegakkan melalui pengawasan atau pemeriksaan mutu yaitu dengan memeriksa apakah segala sesuatu telah berjalan sesuai dengan rencana, intruksi-instruksi yang dikeluarkan dan prinsip yang dianut (Mukodingsih et al., 2015).

Pengawasan dan pengendalian mutu harus dilakukan sejak awal proses produksi sampai saluran distribusi untuk meningkatkan kepercayaan konsumen, meningkatkan jaminan keamanan produk, mencegah banyaknya produk yang rusak dan mencegah pemborosan biaya akibat kerugian yang dapat ditimbulkan (Junais et al., 2010). Program pengawasan mutu yang baik adalah mencakup pengawasan terhadap empat aspek, yaitu pengawasan kualitas bahan baku (ingredient quality), kualitas produk akhir (finished feed quality), kandungan zat anti nutrisi atau racun (control of toxic substances), dan kontrol terhadap proses produksi (process control) (Khalil dan Suryahadi, 1997).

Setiap organisasi yang menerapkan Quality Control (QC) harus memiliki Pedoman Kualitas yang biasanya disebut dengan Quality Manual. Quality Manual tersebut akan memberikan panduan kualitas ke berbagai unit kerja dan departemen. Dengan demikian, setiap individu dalam organisasi menyadari apa yang menjadi wewenang dan tanggung jawabnya sesuai dengan yang disebutkan dalam Quality Manual.

Pada dasarnya, Quality Control ini berkaitan dengan kegiatan operasional dan teknik yang digunakan untuk memenuhi persyaratan kualitas. Tujuan utama Pengendalian Kualitas atau Quality Control adalah memastikan bahwa produk yang akan dikirimkan ke pelanggan adalah bebas dari cacat dan dapat diterima sesuai dengan persyaratan kualitas yang ditentukan. Jika ditemukan produk yang cacat maka diperlukan tindakan perbaikan yang sesuai.

Mutu bahan baku sangat mempengaruhi hasil akhir dari produk yang dibuat. Pengendalian mutu bahan baku harus dilakukan sejak penerimaan bahan baku di gudang, selama penyimpan dan waktu bahan baku akan dimasukkan dalam proses produksi, sehingga perlu diamati sejak rencana pembelian bahan baku, penerimaan bahan baku di gudang, penyimpanan bahan baku di gudang, sampai dengan saat bahan baku tersebut akan digunakan (Prawirosentono, 2004).

Kontrol kualitas bahan baku bertujuan untuk memberikan informasi yang tepat tentang kandungan zat makanan dan antikualitas yang terkandung di dalamnya atau racun dari bahan baku, sehingga nilai nutrisi yang diinginkan dari ransum sebagai produk akhir akan didapat dengan baik dan tepat. Mutu bahan baku sangat mempengaruhi hasil akhir dari produk yang dibuat. Bahan baku dengan mutu yang baik akan menghasilkan produk akhir yang baik dan sebaliknya jika mutu bahan baku buruk akan menghasilkan produk buruk (Kurniawati, 2005). Pemilihan dan pemeliharaan kualitas bahan baku menjadi tahap penting dalam menghasilkan ransum yang berkualitas tinggi. Kualitas ransum yang dihasilkan tidak akan lebih baik dari bahan baku penyusunnya (Fairfield, 2003). Oleh karena itu, diperlukan bahan baku yang berkualitas bagus untuk digunakan dalam proses produksi. Bahan baku yang digunakan untuk produksi seharusnya keberadaannya harus bersifat kontinyu, sehingga dapat digunakan saat musim paceklik maupun musiM penghujan (Mukodiningsih et al., 2015). Pengadaan bahan baku perlu diawasi agar mengontrol kualitas setiap bahan yang diterima pada suatu pabrik. Sebelum bahan dibeli terlebih dahulu diambil sedikit sampel  untuk dianalis di laboratorium, hasil analisis tersebut kemudian dibandingkan dengan kandungan nutrisi standar. Selain itu sampel bisa diambil di beberapa tempat dan dicium, bila sampel tersebut berbau tengik atau tidak sedap lagi dan terdapat jamur pada bahan, itu menandakan bahwa bahan tersebut sudah tidak bagus lagi atau tidak berkualitas dijadikan suatu bahan (Kuswandi, 2011). Tahapan penerimaan bahan baku dimulai dari pemeriksaan bahan baku, kemudian penyerahan bahan sampel untuk diuji, proses pendistribusian yang sesuai, penyimpanan sampel dan penolakan bahan baku jika kualitas yang diberikan dari supplier tidak sesuai dengan standar yang telah ditetapkan (Suparjo, 2010).

Bahan baku yang telah diterima gudang, selanjutnya diproses dalam mesin-mesin produksi untuk diolah menjadi konsentrat. Dalam hal ini, selain cara kerja peralatan produksi yang mengolah bahan baku dipantau, juga hasil kerja mesin-mesin tersebut dipantau dengan cara statistik agar menghasilkan barang sesuai yang direncanakan (Prawirosentono, 2004).

Pengendalian mutu selama proses produksi dilakukan dengan cara mengambil contoh (sampel) pada selang waktu yang sama. Sampel tersebut dianalisis, bila tidak sesuai berarti proses produksinya salah dan harus diperbaiki (Baedhowie dan Pranggonowati, 2005). Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum proses pengolahan adalah pemeriksaan dan perawatan alat secara periodik, pemeriksaan fungsi operasi sebelum pemakaian, pembersihan alat dari sisa proses produksi, pemeriksaan dan pengawasan akurasi fungsi alat dan bahan yang diolah pada setiap tahapan proses, serta pengendalian dan pengawasan lingkungan pabrik yang akan berpengaruh terhadap mutu  produk yang dihasilkan (Mukodiningsih et al., 2015).

Tiap tahap proses produksi harus diawasi sehingga kesalahan atau penyimpangan yang terjadi dalam proses produksi dapat diketahui, untuk segera dilakukan perbaikan atau koreksi (Attahmid, 2009). Pengawasan mutu saat proses penimbangan bahan baku perlu dilakukan dengan cara yang tepat sesuai dengan hasil formula. Akurasi timbangan harus sangat diperhatikan karena penting untuk mendapatkan mutu produk yang berkualitas dengan komposisi yang tepat sesuai dengan formula yang dikehendaki. Proses pencampuran atau mixing merupakan salah satu cara untuk mengolah bahan menjadi produk yang mempunyai sifat yang berbeda dari bahan asal (Mukodiningsih et al., 2002).

Pengendalian mutu produk akhir perlu dilakukan sebagai upaya untuk mempertahankan mutu agar tidak mengalami penurunan mutu selama proses penyimpanan dan distribusi. Produk akhir harus diawasi mutunya sejak awal proses produksi hingga tahap pengemasan, penyimpanan dan pengiriman kepada konsumen, hal ini bertujuan agar produk cacat atau rusak tidak sampai ke konsumen (Arpah, 1993). Hal-hal yang dapat dilakukan dalam rangka pengendalian mutu produk adalah pengawasan mutu atau pemeriksaan mutu produk akhir dan pemeriksaan serta pengawasan sistem pelabelan dan pengemasan, oleh karena itu pemeriksaan mutu produk akhir diperlukan untuk mendapatkan kepastian atas kesesuaian hasil dengan formulasi dan tujuan proses yang telah ditetapkan mencakup homogenitas campuran, performans fisik, kandungan nutrisi dan lain-lain (Mukodiningsih et al., 2015). Apabila produk atau produk setengah jadi sesuai dengan bentuk, ukuran dan standar mutu yang direncanakan, maka produk-produk tersebut dapat digudangkan dan dipasarkan (didistribusikan), namun apabila terdapat yang cacat, maka barang tersebut harus dibuang atau remade dan mesin perlu disetel kembali agar beroperasi secara akurat (Prawirosentono, 2004).

Sistem pelabelan dan pengemasan perlu diperhatikan karena bertujuan untuk menghindari kesalahan atau kekeliruan yang mungkin terjadi selama proses produksi, serta berfungsi sebagai dasar informasi dan penjaminan mutu pabrik atas produk yang dipasarkan. Informasi yang terdapat pada label meliputi
informasi tentang nama produk dan komposisi produk, produsen, catatan lain terkait dengan optimalisasi fungsi dan manfaat produk  (Mukodiningsih et al., 2015). Pemberian merk pada bagian luar kemasan sangat perlu dilakukan, seperti dengan mencantumkan nama atau alamat dari perusahan pembuat, jenis, nama barang, tanggal kadaluwarsa, selain itu lampiran cara penggunaan, komposisi zat dan penyimpanan sebaiknya diperhatikan (Murtidjo, 2002). Pengemasan dapat mencegah kerusakan produk akibat pengaruh
lingkungan luar yaitu kerusakan mekanis, perubahan kadar air, penyerapan air dan interaksi oksigen, selain itu pengemasan bahan maupun produknya serta pengelompokan selama penyimpanan akan mempermudah pengawasan terhadap hama selama penyimpanan. Bahan yang mudah rusak harus dikemas
dengan bahan pengemas yang tahan terhadap serangga dan pengemasan dilakukan rapat atau kedap udara (Mukodiningsih et al., 2015)

Standar pengsian yang ditetapkan yaitu standar berat produk ideal yang dikemas, jika berat produk yang dikemas kurang atau lebih besar maka kemasan dinyatakan tidak ideal dan untuk itu operator kemasan
perlu memeriksa setting mesin dan mengurangi atau menambah berat secara manual (Trisyulianti et al., 2005). Produk akhir yang telah jadi, kemudian akan dikemas dan dilakukan penyimpanan di gudang (Krisnan, 2008).

Pergudangan sangat penting untuk menyimpan bahan maupun produk sebelum didistribusikan, gudang yang baik harus menyediakan tempat penerimaan dan pemeriksaan barang yang baru datang, menyediakan tempat barang yang segera diperlukan dengan praktis dan mudah dalam pengambilan (Mukodiningsih et al., 2015). Apabila sistem pergudangan tidak ditangani dengan baik, maka akan mempengaruhi pada bahan dalam gudang. Penyusutan ini erat kaitannya dengan lama waktu penyimpanan. Proses penyimpanan ini terjadi perubahan komposisi bahan makanan yang akan menurunkan kualitas yang disimpan (Krisnan, 2008). Proses penyimpanan akan berpengaruh pada mutu  yang dihasilkan. Penyimpanan yang terlalu lama atau dalam kondisi yang kurang baik akan menurunkan mutu bahan makanan. Lama penyimpanan yang tidak sesuai dan cara menyimpan yang keliru dapat menjadi penyebab utama menjadi keras dan
menjamur serta semakin lama penyimpanan akan mengakibatkan kadar air yang semakin meningkat karena kadar air menentukan daya simpan. Bahan yang berkadar air tinggi daya simpannya lebih singkat dibandingkan ransum berkadar air lebih rendah (Yulianti, 2001).  Apabila jangka penyimpanan pendek (kurang 4 bulan) kemasan dapat disimpan dalam kemasan masal dengan memperhatikan kualiatas serta kadar air suatu bahan  (Komandoko, 2002).

Syarat gudang yang baik adalah kerangka utama kuat terdiri dari kerangka logam, dinding terbuat dari semen atau beton agar bahan-bahan yang disimpan dapat awet, ventilasi dibuat dengan memanjang di bawah atap, diberi kawat atau kasa dan saling berhadapan serta lantai gedung terbuat dari semen dan harus ada lampu penerang (Mukodiningsih et al., 2015). Lingkungan gudang juga perlu diperhatikan dalam penyimpanan, salah faktor yang mempengaruhi yaitu kelembaban gudang pabrik . Kelembapan ruang penyimpanan mempengaruhi kualitas bahan yaitu dengan semakin tingginya kelembaban udara ruang penyimpanan, maka akan terjadi absorpsi uap air dari udara ke ransum sehingga menyebabkan kadar air bahan meningkat, begitu juga sebaliknya (Yulianti, 2001). Pencegahan kerusakan bahan oleh serangga dapat dilakukan dengan menggunakan insektisida dengan cara disemprotkan atau melalui pengeringan, pencampuran dengan bahan yang tajam dan menyimpan pada wadah kedap udara (Mukodiningsih et al., 2015).

Sistem penyimpanan bahan  maupun konsentrat yang baik didalam gudang dapat dilakukan dua sistem yaitu sistem First In First Out (FIFO) dan sistem Last In First Out (LIFO), Sistem FIFO diterapkan pada penyimpanan produk yang waktu pembuatannya tidak sama (Mukodiningsih et al., 2015), sedangkan sistem LIFO diterapkan untuk penyimpanan produk  di dalam gudang dengan kapasitas terbatas dan disimpan umumnya dibuat untuk jangka waktu sama (Kartadisastra, 1994).

Cara penyimpanan yang baik yaitu tidak mencampur bahan, tidak saling mencemari, bebas dari bahan yang rusak, terdapat jarak antara bahan yang disimpan dengan dinding serta barang yang disimpan dikemas dan disusun dengan baik menyerupai susunan batu bata (Mukodiningsih et al., 2015). Penyimpanan bahan  dan konsentrat dapat diberi alas berupa pallet. Pallet memiliki peranan yang cukup penting dalam penyimpanan, karena pallet mempunyai fungsi untuk melindungi bahan dari kontak langsung dengan lantai dan memperlancar sirkulasi udara serta memudahkan pengangkutan dan pemindahan produk (Harsono, 1984).

Selama proses pengangkutan dan distibusi selalu ada kemungkinan akan terjadinya kerusakan sehingga mengakibatkan penurunan mutu, oleh karena itu diperlukan pengandalian mutu selama distribusi dan transportasi untuk mencegah adanya kerusakan. Pencegahan adanya kerusakan selama proses distribusi dapat dilakukan dengan mengusahakan barang yang dikirim tidak lecet, ataupun terhimpit serta memilih alat yang sesuai dengan sifat barang yang dikirim sehingga diperlukan kontrol bahan  atau konsentrat yang akan dikirim ke konsumen (Arpah, 1993). Pengendalian mutu yang terjadi jika terdapat kerusakan akibat benturan antar pengemas maupun kemasan dengan dinding alat pengangkut yaitu dengan memberikan bantalan-bantalan pada pinggir-pinggir alat pengangkut atau dengan penggunaan wadah atau kemasan yang tahan terhadap tekanan (Mukodiningsih et al., 2015).

Teknik dan Alat yang digunakan Quality Control (QC)

Terdapat tiga teknik Quality Control yang umum digunakan oleh sebuah perusahaan manufakturing yaitu Inspeksi (Inspection), pengambilan sample secara statistik (Statistical Sampling) dan Tujuh alat pengendalian kualitas (QC Seven Tools).

Inspeksi atau Inspection adalah menguji produk-produk yang akan dikirim ke pelanggan untuk memastikan tidak ada yang cacat dan sesuai dengan persyaratan kualitas yang telah ditentukan.

Statistical Sampling adalah memilih sejumlah unit/produk secara acak dari suatu batch atau lot untuk diperiksa kembali dengan tujuan untuk memastikan produk yang akan dikirimkan tersebut tidak terdapat produk cacat dan sesuai dengan persyaratan kualitas yang ditentukan.

QC Seven Tools atau Tujuh alat pengendalian kualitas terdiri dari Histogram, Scatter Diagram, Control Chart, Check Sheet, Pareta Diagram, Cause and Effect Diagram dan Flow Chart. Alat-alat tersebut digunakan untuk membantu menemukan ketidaksesuai dan kecacatan pada produk.

Quality Assurance (QA)

Quality Assurance (QA) atau jika diterjemahkan langsung ke dalam bahasa Indonesia adalah “Penjaminan Kualitas”. Istilah “Assurance” atau “Jaminan” menyatakan suatu kepastian ataupun kepercayaan terhadap produk yang dihasilkan oleh suatu perusahaan. Quality Assurance (QA) menjamin kualitas produk yang dihasilkan dan memastikan proses pembuatan produk tersebut sesuai dengan standar dan persyaratan yang telah ditentukan.

Quality Assurance merupakan suatu pendekatan yang berbasis PROSES (process base approach) yang tujuan utamanya adalah mencegah produk cacat mulai dari tahap perencanaan (planning) hingga tahap pengiriman produk ke pelanggan sehingga menghindari terjadi pengerjaan ulang (rework) dan keluhan pelanggan yang akan merugikan reputasi perusahaan serta pengeluaran biaya-biaya akibat kualitas yang buruk.

Quality Assurance adalah proses yang pro-aktif yaitu melakukan penekanan terhadap perencanaan, dokumentasi dan  penentuan panduan kualitas pada awal proyek dimulai untuk memahami persyaratan dan standar kualitas yang diharapkan. Setelah semua persyaratan dan standar kualitas yang diinginkan tersebut di-identifikasikan, maka diperlukan pengembangan perencanaan untuk memenuhi persyaratan dan standar kualitas yang diinginkan tersebut.

Teknik dan Alat Quality Assurance

Terdapat tiga teknik ataupun alat yang digunakan untuk menjamin kualitas suatu produk yaitu Quality Audit, Process Analysis, Quality Management and Control Tools.

Dalam Quality Audit, suatu tim ahli yang berasal dari pihak ketiga eksternal (bukan dari internal perusahaan) akan melakukan peninjauan proses dan prosedur yang telah ditentukan oleh perusahaan. Apabila ditemukan perbedaan antara apa yang dilakukan dengan apa yang dinyatakan dalam prosedur atau proses maka perusahaan yang bersangkutan (perusahaan yang diaudit) diminta untuk melakukan tindakan perbaikan (Corrective Action). Pihak ketiga dari eksternal tersebut juga akan memberikan saran-saran untuk perbaikan pada proses-prosesnya. Quality Audit ini memastikan proses dan prosedur yang telah disetujui dan yang telah ditentukan tersebut telah dilaksanakan dengan baik dan diikuti oleh pihak yang bersangkutan.

Process Analysis adalah menganalisis setiap proses untuk menemukan kemungkinan (potensi) terjadinya produk cacat ataupun proses-proses yang tidak memiliki nilai tambah kemudian carikan akar penyebabnya dan lakukan tindakan perbaikannya.

Quality Management dan Control Tools mencakup berbagai teknik diagram yang membantu untuk menemukan permasalahan, ide perbaikan, pengambilan keputusan dan prioritas permasalahan yang harus diselesaikan. Contoh alat-alat Quality Management and Control Tools ini diantaranya seperti Diagram Pohon, Diagram Afinitas, Diagram Jaringan dan lain-lainnya.

Perbedaan Quality Control (QC) dan Quality Assurance (QA)

Meskipun sasaran sama tentang kualitas tetapi QA dan QC adalah dua pekerjaan bidang yang berbeda, dimana QA itu adalah prosedur untuk pencapaian mutu. Misalnya Quality plan beserta dokumen pendukungnya. Dan QC adalah aktifitasnya (pelaksanaa dari prosedur tsb) yang dibuktikan dengan record-record.

Menurut definisi pada ISO 9000:2000 (QMS-Fundamentals and Vocabulary), adalah sbb:

Quality control (lihat section 3.2.10); part of quality management focused on fulfilling quality requirements.

Quality assurance (lihat section 3.2.11); part of quality management focused on providing confidence that quality requirements will be fulfilled.

Jadi kalau coba diterjemahkan, secara singkat QC terfokus pada pemenuhan persyaratan mutu (produk/service) sedangkan QA terfokus pada pemberian jaminan/keyakinan bahwa persyaratan mutu akan dapat dipenuhi. Atau dengan kata lain, QA membuat sistem pemastian mutu sedangkan QC memastikan output dari sistem itu memang benar-benar memenuhi persyaratan mutu.

Kalau dari definisi ini, kegiatan-kegiatan inspeksi dan uji (in-comingin-processoutgoing) akan masuk kategori QC, sedangkan hal-hal seperti perencanaan mutu, sertifikasi ISO, audit sistem manajemen, dsb tentu masuk kategori QA.

Beberapa perusahaan, saat ini tidak lagi membedakan antara QA dan QC di dalam operasional quality management-nya. Cukup disebut departemen Quality, di dalamnya ada kegiatan merancang jaminan bahwa persyaratan mutu akan dipenuhi dan sekaligus bagaimana memenuhi persyaratan mutu tersebut.

QA = Quality Assurance , to lead and operated by assure of an organization successfully, it is necessary to direct and control it in a systematic and transparent manner. Maksudnya adalah meyakinkan/menjamin secara kualitas dengan suatu sistematis kerja dan keterbukaan untuk keberhasilan suatu pekerjaan secara keseluruhan organisasi di setiap lini dengan melalui sistem control.

QC = Quality Control, to take control of quality by procedural and applicable reference that implemented direct to process system in good and full fill of minimum requirement as finally results. Maksudnya adalah pengendalian mutu dengan prosedur kerja berdasarkan referensi yang dapat diterapkan dan diimplementasikan langsung di proses pekerjaan tersebut untuk memenuhi persyaratan minimum sebagai hasil akhir pekerjaan.

Hubungan pendeknya adalah bahwa QA yang meyakinkan / menjamin QC.

QC adalah sistem kendali yang terintregrasi didalam proses, dia berfungsi mencegah terjadinya defect/ non corformity output, salah satu cara yang sudah kita kenal antara lain right from begining atau benar sejak awal. metode ini terbukti mampu mengeliminir non corformity(ketidaksesuaian) pada output dengan pencegahan.

Sedangkan QA lebih tinggi letaknya dalam struktur organisasi, dia memberi terhadap arahan yang keputusan akhirnya adalah layak atau tidaknya produk dikeluarkan. Proses ini tentunya melibatkan proses-proses lainnya seperti produksi, inventorymaintenance. QA lebih menjaga corporate image dengan mencegah defect ke konsumen. parameternya hanyalah hitam-putih dengan nilai yang telah dirumuskan dalam fungsi yang kita sebut kualitas.

QC sering membuat suatu organisasi menjadi menggelembung dan gemuk, jika kita tidak memahami konsep produktifitas. karena man power planning-nya akan menggelembung atas nama azas independent, sebenarnya orang-orang yang terlibat dalam proses tersebut itulah fungsi QC. orang Jepang sangat paham akan hal ini dan melahirkan suatu model management yang disebut TQC dengan produknya yang kita kenal sebagai GKM (Gugus Kendali Mutu). kesadaran mereka untuk memperbaiki aktifitas yang tidak perlu dan mengefisienkan langkah proses diluar jam dan lokasi kerja (walaupun sambil minum di kedai minuman atau makanan). Sesungguhnya proses PDCA sedang berjalan lewat diskusi non formal.

ini bukan hal yang mudah sebab “Management is no Sains

contohnya : Total Quality Management berasal dari Mike Robson, seorang inggris, berdasarkan prinsip bahwa setiap pekerja secara individu mempunyai tanggung jawab terhadap kualitas pekerjaannya dan pemikiran ini dikembangkan juga kepada para pemasok supaya perusahaan dapat memproduksi barang dan atau jasa yang berkualitas.

Prinsip ini dikembangkan dari Total Quality Circle yang berasal dari Jepang, dimana para pekerja berkumpul dalam gugus kendali mutu untuk mendiskusikan dan memecahkan masalah dan apa yang dapat dilakukan untuk perbaikan dan peningkatan kualitas. Hingga “poke yoke” dari Shigeo Shingo yang menjadi dasar pengembangan SIX SIGMA.

Secara fungsi QC merupakan orang operasional yang langsung melakukan aktivitas checking atau inspeksi terhadap produk, kalau di lini produksi biasanya ada seoarang yang berfungsi sebagai pengontrol kualitas produk seperti sampling dan aktifitas lainnya.

Sedangkan untuk QA, dia lebih berperan sebagai analyst untuk memperbaiki mutu produk, dan datanya bisa diperoleh dari data sampling orang QC atau feedback dari internal perusahaan ataupun adanya quality complain dari luar perusahaan yaitu customer. Dan QA biasanya juga berperan sebagai sertifikasi dari produk tersebut…

Jadi intinya QC adalah seorang executor/operator dan QA adalah conceptor.

QA : Penjamin Mutu …

QC : Pengendali Mutu…

Kembali ke perbedaan QC dan QA. Quality control (pengendalian mutu) adalah kegiatan untuk memantau, mengevaluasi dan menindaklanjuti agar persyaratan mutu yang ditetapkan tercapai (Productprocessserviceinspectiontestingsamplingmeasurement dan calibration).

Sedangkan Quality Assurance (penjaminan mutu) adalah semua tindakan terencana, sistematis dan didemonstrasikan untuk meyakinkan pelanggan bahwa persyaratan yang ditetapkan “akan dijamin” tercapai. Salah satu elemen dari QA adalah QC. Elemen yang lain yaitu: Planningorganization for qualityEstablished ProcedureSupplier SelectionCorrective ActionDocument controltrainingAudit dan Management review.

QA (Quality Assurance) : tugasnya memahami specification customer dan standard yang berhubungan dengan produk, kemudian membuat / menentukan cara inspectionnya (berupa prosedur) dan mendokumentasi hasil inspectionnya (manufacturing data report). QA lebih banyak paper work, umumnya memiliki skill inspection yang baik dan skill menulis procedure dan familiar dengan engineering & industrial standards.

QC (Quality Control) : tugasnya melakukan inspection berdasarkan prosedur yang dibuat dan disahkan oleh QA. QC lebih banyak melakukan inspection pada process manufacturing dan membuat laporannya

Dalam perusahaan besar, biasanya QA dan QC dipisah dan memiliki pimpinan masing-masing. Sedang dalam perusahaan menengah / kecil kebanyakan digabung.

QA ada di dalam suatu perusahaan yg sudah establish/ memiliki sertifikasi ISO. Dan ruang lingkupnya lebih besar dalam menjamin kualitas produk dan juga berhak mereview suatu standart/metode analisa demi menjaminan mutu. Sedangkan QC ruang lingkupnya hanya pengontrol tidak seperti QA.

Jika terdapat QA pd suatu perusahaan, maka bisa dipastikan terdapat QC di dalamnya.

Berikut ini adalah beberapa perbedaan antara Quality Control dan Quality Assurance.

  1. Quality Assurance (QA) fokus pada pencegahan cacat sedangkan Quality Control (QC) fokus pada identifikasi atau menemukan cacat.
  2. Di Quality Assurance (QA), kita mencari cara yang paling efektif untuk menghindari cacat sedangkan di Quality Control (QC) kita untuk berusaha untuk mendeteksi kecacatan dan kemudian mencari cara perbaikan untuk membuat kualitas produk menjadi lebih baik.
  3. Quality Assurance (QA) adalah proses pro-aktif sedangkan Quality Control (QC) adalah proses reaktif.
  4. Quality Assurance (QA) merupakan pendekatan berdasarkan proses (process base approach) sedangkan Quality Control (QC) merupakan pendekatan berdasarkan produk (product base approach).
  5. Quality Assurance (QA) melibatkan proses dalam menangani masalah kualitas sedangkan Quality Control (QC) melakukan verifikasi terhadap kualitas produk itu sendiri (pada produknya).
  6. Kualitas Audit (Quality Audit) merupakan salah satu contoh proses pada Quality Assurance (QA) sedangkan Inspeksi dan Pengujian (testing) terhadap produk merupakan contoh proses pada Quality Control (QC).

Manfaat Quality Control (QC) dan Quality Assurance (QA)

Berikut ini adalah beberapa manfaat adanya Quality Control (QC) dan Quality Assurance (QA) di industri manufakturing.

  1. Menghasilkan produk yang berkualitas tinggi.
  2. Menghindari pemborosan (waste).
  3. Meningkatkan efisiensi operasional.
  4. Memberikan kepuasan pada pelanggan.
  5. Mengurangi pekerjaan ulang yang merugikan perusahaan dalam segi finansial maupun waktu.
  6. Memotivasi tim dalam bekerja lebih baik dengan kualitas yang tinggi.
  7. Meningkatkan kepercayaan pelanggan.

Reference:

https://jakfarsegaf.wordpress.com/2009/08/13/perbedaan-antara-quality-assurance-qa-dan-quality-control-qc/

https://ilmumanajemenindustri.com/perbedaan-pengertian-quality-control-qc-quality-assurance-qa/

Dewi A.K., Utama C.S., Mukodiningsih S., 2014. Kandungan Total Fungi Serta Jenis Kapang dan Khamir Pada Limbah Pabrik Pakan Yang Difermentasi Dengan Berbagai Arns Startex ‘Starfung’. Agripet, 14(2):102-106.


PENGEMASAN KALENG

PENGEMASAN KALENG

Posted by Widiantoko, R. K.

Latar Belakang

Kemasan kaleng sebagai wadah utama banyak digunakan di berbagai industri makanan maupun non makanan. Kemasan kaleng memiliki kelebihankelebihan dibandingkan dengan bahan kemasan lain. Kekuatan mekanik yang tinggi, tahan tehadap perubahan-perubahan lingkungan, barrier yang baik terhadap gas, uap air, debu, jasad renik, kotoran dan memiliki permukaan yang ideal untuk desain bentuk dan labeling. Kaleng merupakan suatu wadah yang terbuat dari baja yang dilapisi dengan timah putih yang tipis dengan kadar yang tidak lebih dari 1,00-1,25.

Sejarah ditemukannya kaleng sebagai wadah atau tempat penyimpanan makanan itu dimulai dari kekalahan bala tentara Kaisar Napoleon dalam revolusi Perancis pada tahun 1795, yang mana kekalahan yang terjadi diakibatkan karena kekurangan bahan makanan atau makanan yang layak untuk dikonsumsi. Dulu persediaan bahan makanan para tentara hanya disimpan dalam karung dan peti yang terbuat dari kayu sehingga mudah terkena matahari dan pengaruh dari luar. Oleh sebab itu bahan makanan itu menjadi gampang membusuk dan tidak layak untuk dikonsumsi. Akibat yang ditimbulkan adalah penyakit yang menyerang para tentara, sehingga terpaksa mundur kembali ke Perancis dari dataran Eropa Timur.

Mengetahui hal tersebu seoranf ilmuan bernama Nicholas Alpert berhasil menemukan suatu teknologi untuk mengawetkan makanan dalam jangka waktu yang lama. Penemuan tersebut tercipta setelah Alpert melakukan percobaan selama 14 tahun. Melalui penemuanya tersebut maka Alpert memenangkan sayembara tentang cara pengawetan makanan yang diadakan oleh Kaisar Napoleon. Penemuannya tersebut terbuat dari botol kaca yang disumbat dengan kayu pada lubang masuknya sehingga makanan yang ada didalamnya tidak terpengaruh oleh udara dari luar, menjadikan makanan tersebut awet dalam waktu tertentu.

Namun pada tahun 1810 seorang industriawan bernama Peter Duran, mematenkan penemuannya dalam hal kemasan yang kedap udara terbuat dari logam tipis, yang mana tidak akan mudah terlepas dibanding dengan penemuannnya Nicholas Alpert. Peter menyimpulkan bahwa “ Makanan yang tersimpan dalam tempat yang hampa udara (kedap udara) maka akan menjadi tahan lama”. Penemuan inilah yang menjadi awal teknologi kemasan makanan yang dinamanakan kemasan kaleng.

Keuntungan wadah kaleng untuk makanan dan minuman adalah:

  • Mempunyai kekuatan mekanik yang tinggi
  • Barrier yang baik terhadap gas, uap air, jasad renik, debu dan kotoran sehingga cocok untuk kemasan hermetis
  • Toksisitasnya relatif rendah meskipun ada kemungkinan migrasi unsur logam ke bahan yang dikemas
  • Tahan terhadap perubahan-perubahan atau keadaan suhu yang ekstrim
  • Mempunyai permukaan yang ideal untuk dekorasi dan pelabelan.

Definisi Kaleng

Kaleng didefinisikan sebagai wadah berbentuk silinder yang memiliki bagian mulut terbuka, biasanya terbuat dari lembaran aluminium atau baja berlapis timah, dapat juga dibuat menggunakan plastic dengan cara moulding injeksi maupun molding tiup. Di dalam buku ini lebih spesifik akan dibahas mengenai kaleng berbahan baku logam (metal cans).

Ukuran kaleng dapat dinyatakan dengan penomoran sebagai berikut :
– 211 x 300 atau
– 303 x 406.
Tiga digit yang pertama (yaitu 211 atau 303) menyatakan diameter kaleng sedangkan 3 digit terakhir menyatakan tinggi kaleng. Angka pertama dari diameter kaleng atau tinggi kaleng menyatakan satuan inchi, sedangkan 2 angka terakhir menunjukkan 1/16 inchi. Contoh kaleng dengan ukuran 211 x 300, menunjukkan diameter kaleng adalah 211/16 inchi dan tinggi 3 inchi. Kaleng dengan ukuran 202 x 214 mempunyai diameter 202/16 inchi dan tinggi 214/16 inchi.

Type dan Bentuk Kaleng Logam

Type kaleng logam umumnya terbagi menjadi 2 kelompok dengan bentuk yang beraturan yaitu bulat (Round Can) dan kotak/persegi (Rectangular Can) tetapi dengan banyak sekali jenis sebagaimana terlihat pada gambar 3. Adapun bentuk kaleng bulat dan persegi yang diproduksi PT. Arthawenasakti Gemilang secara umum adalah :

  1. Round Can

Adalah kaleng metal yang berbentuk fisik secara visual berupa lingkaran atau bulat dengan unsur penyusunnya berupa komponen body dan end serta asesoris pelengkap sesuai fungsi dan kegunaannya

  1. Rectanguler Can

Adalah kaleng metal yang berbentuk fisik secara visual berupa kotak persegi dengan sudut beradius dirangkai dari unsur penyusunnya berupa komponen body dan end serta asesoris pelengkap sesuai fungsi dan kegunaannya

Sedangkan standar Internasional yang banyak diproduksi hampir disebagian besar industri kaleng dunia adalah :

  1. Aerosol can, contoh : kaleng parfum
  2. Beer-beverages can, contoh kaleng beer & beverages (soft drink)
  3. Flat, hinged-lid tins can, contoh : kaleng tempat obat
  4. Flat top cylinders can, contoh : kaleng semir, pastiles
  5. Non reclosure cans, contoh : kaleng sardines
  6. Reclosure cans, contoh : kaleng permen, susu
  7. Oblong F-style cans, contoh : kaleng varnish, politur, insektisida
  8. Oblong key opening cans, contoh : kaleng corned beef
  9. Oval & oblong cans dengan corong panjang, contoh :kaleng minyak, oli
  10. Pear-shape key opening cans, contoh : kaleng daging
  11. Multiple friction round cans, contoh : kaleng cat
  12. Sanitary/open top cans, kaleng manisan buah, sayuran,
  13. Spice cans, contoh : kaleng manisan buah, telur
  14. Square-breasted cans, contoh : kaleng makanan, susu

Tahapan-tahapan pembuatan kaleng :

  1. Body Blank Notched adalah proses pemotongan pada bagian sudut lembaran body kaleng
  2. Hooked Blank adalah proses penekukan bagian tepi body yang sudah dipotong sudut, di perusahaan kita proses ini dilakukan bersamaan dengan proses side/lock seam (4)
  3. Formed Body adalah proses pembentukan roundness body atau flexing, di perusahaan kita proses ini dilakukan setelah proses notching
  4. Side Seam adalah proses penyambungan sisi-sisi body kaleng dengan sistem lock
  5. Soldered Side Seam adalah proses pematrian/solder hasil penyambungan sisi-sisi body
  6. Flanged Body adalah proses penekukan/pembentukan tepi body kaleng yang digunakan untuk proses pembentukan body hook pada proses double seaming
  7. Application of end adalah penempatan posisi komponenpada flanged body
  8. Position for Crimping adalah posisi seam panel end terhadap flanged body
  9. Completed Double Seam adalah proses double seaming yang telah selesai/lengkap

Material Utama (raw material) yang digunakan dalam industri pembuatan kaleng logam ada beberapa macam, yaitu :
• ETP (Electrolitic Tin Plate) adalah baja lembaran fase dingin yang dilapisi oleh logam timah (Sn) dengan proses pelapisan secara elektrolisis.
• ECCS (Electrolitic Chromium-Coated Steel) atau TFS (Tin Free Steel)
• Aluminium

Klasifikasi ETP

Menurut Jenis Penampakannya

Dibagi kedalam 2 jenis penampakan luar, yaitu baja lapis timah elektrolisis dengan permukaan buram dan baja lapis timah elektrolisis dengan permukaan mengkilap.

Menurut Ketebalan Lapisan Timah (Tin Coating)

Berdasarkan pada standar ASTM A624, dibagi dalam 8 tingkatan coating timah yaitu :

No. Kode Gr/m2
1 10 1,1
2 20 2,2
3 25 2,8
4 35 3,9
5 50 5,6
6 75 8,4
7 100 11,2
8 135 15,2

Jika tertulis standar ETP # 25/20 artinya kadar lapisan timah pada bagian luar adalah 2,8 gram per meter persegi permukaan bahan dan bagian dalam 2,2 gram per meter persegi permukaan bahan.

Menurut Proses Pencairannya

Baja lapis timah elektrolisis diklasifikasikan menurut proses pencairan logam dasarnya sebagai hasil dari pengerolan dingin tunggal (SR = single reduced) dan hasil pengerolan dingin ganda (DR = double reduced)

Menurut Temper

Baja lapis timah elektrolisis diklasifikasikan menurut tingkat penyempurnaan temper logam dasar hasil pengerolan dingin tunggal kedalam 6 kelas proses annealing tidak kontinyu (batch annealing) yaitu T1-T6 dan 3 kelas proses annealing berjalan secara kontinyu (continuous annealing) yaitu T4-AK – T6-AK

Menurut Sifat Mekanis

Baja lapis timah elektrolisis diklasifikasikan menurut tingkat penyempurnaan sifat mekanis logam dasar hasil pengerolan dingin ganda kedalam 4 kelas kekerasannya, yaitu DR-8 – DR-10

Menurut Proses Finishing

Bright Finish : ETP yang secara visual tampak mengkilap, halus dan polos.

Stone Finish : ETP yang secara visual tampak agak kasar, seperti kulit jeruk, tetapi penampakannya mengkilap

Matte Finish : Secara visual mudah dibedakan dengan BF maupun SF karena penampakannya buram

Menurut Grade(ketentuan ini berlaku untuk pemasok tertentu dan bersifat internal)

Grade I atau disebutPrime yaitu grade pertama dari tinplate dimana spesifikasinya (baik dimensional maupun visual) kita yang menentukan.

Grade II yaitu :

ü CTL (Cut to Length) adalah Tinplate dimana spesifikasi ukuran tebal dan lebar yang menentukan supplier, sedangkan untuk ukuran panjang kita yang menentukan.

ü AWW (Assorted Waste Waste) adalah Tinplate hasil sortiran dari CTL, dimana ukurannya sama dengan CTL.

Grade III adalah WWI(Waste Waste Import), merupakan tinplate hasil sortiran dari CTL dan AWW dimana untuk panjang dan lebar ditentukan oleh supplier sedangkan untuk tebal kita sendiri yang menentukan.

Grade IV (Grade paling rendah) yaitu UAWW(Un Assorted Waste Waste) yang merupakan tinplate hasil sortiran dari WWI, tinplate yang ukurannya (tebal, lebar dan panjang) sangat bervariasi artinya campur dan acak.

Menurut Proses Printing

Printing adalah proses pemberian dekorasi atau disain terhadap permukaan ETP baik sebagai base coating (lapisan dasar sebelum printing) ataupun ink printing secara langsung (metalic). Warna printing sangat beragam dari yang tunggal seperti White Coating/Ink (WC), Gold Lacquer/Ink (GL), Clear Lacquer (CL) dan lain-lain sesuai disain yang diinginkan. Sedangkan bila ETP tidak diprinting diistilahkan Plain (PL)

Analisa DAN Tes ETP

Analisa dan testing yang dilakukan terhadap ETP meliputi test dan pengujian hasil printing/coating baik saat Incoming QC (IQC) maupun In Process QC (IPQC), yaitu :

Dimensional : Merupakan pengukuran dimensi bahan, meliputi ukuran sheet/unit/pieces (thick x length x width), blank line, crash cutting, dan squareness

Testing : Merupakan pengetesan terhadap bahan, terutama printing, meliputi pengetesan yang dialakukan untuk mengetahui kuailtas printing :

  • Rub Test. Pengetesan terhadap ETP printing yang bertujuan untuk mengetahui ketahanan printing terhadap pengaruh external secara mekanis maupun khemis dengan menggunakan besi berbentuk silinder padat seberat 1 kg dan dibungkus kain halus. Media yang digunakan adalah bahan kimia berupa solvent/pelarut (seperti MIBK, MEK) kemudian digerakan maju mundur.
  • Cross Cut Test. Pengetesan terhadap ETP printing yang bertujuan untuk mengukur kelekatan/adhesifitas printing menggunakan cross cut tester dan cellotape sebagai media test
  • Hardness/tempering test. Pengetesan terhadap ETP Printing maupun Plain yang bertujuan untuk mengetahui kekerasan bahan masih dilakukan secara manual dengan membandingan bahan standar temper sesuai packing list
  • Immerse Test. Pengetesan terhadap ETP printing dengan cara pencelupan bahan menggunakan thinner sesuai isi produknya selama waktu tertentu untuk mengetahui ketahanan/kelarutannya terhadap kekerasan sifat thinner
  • Coverage Test. Test terhadap ETP yang bertujuan untuk mengetahui area penutupan (coverage) varnish/lacquer pada permukaan ETP menggunakan larutan cupri sulfat (CuSO4)
  • Pinhole Test. Test terhadap ETP (plain maupun printing) untuk mengetahui ada tidaknya cacat lubang pada ETP baik akibat mekanis maupun proses miling
  • Visual. Pemeriksaan terhadap ETP printing maupun plain untuk mengetahui penyimpangan-penyimpangan secara visual baik yang berasal dari bahan, proses maupun handling

Penyimpangan ETP Hasil Cutting

Raw material yang menyimpang saat proses cutting dapat diterima untuk proses produksi dengan penerimaan khusus yang ditoleransi (special acceptance). Ada beberapa penyimpangan proses cutting yang bisa ditoleransi, baik secara visual maupun dimensional diantaranya :

Dimensional, meliputi :

  • Gram : Batas toleransi untuk gram adalah 15% dari ketebalan bahan.
  • Cutting size (Panjang x lebar) : Batas toleransi ukuran panjang dan lebar pada body blank hasil cutting (+ 0,2 mm)
  • Kesikuan : Batas toleransi kesikuan body blank hasil cutting (± 0,2 o)
  • Blank line space : Jarak blank line untuk proses welding, bisa membesar/mengecil akibat kesalahan cutting

Visual, meliputi :

  • Penyimpangan disain printing, dan proses printing,
  • Penyimpangan bahan baku ETP Plain (missal : matte, low coating)

Masalah yang sering timbul dari proses pengalengan:

  • Kebocoran/ leaking. Secara primer dapat terjadi karena proses kerusakan pada kaleng secara langsung seperti welding crack, overcure maupun false seam. Secara sekunder terjadi karena kesalahan close seaming maupun korosi.
  • Water stain yaitu sejenis korosi pada ETP yang disebabkan oleh kelembaban udara tinggi atau reaksi hidrolisis dengan H2O (air) sehingga pada ETP terdapat bercak-bercak kecoklatan sampai hitam.
  • Wavy Edge adalah cacat fisik pada ETP berupa ketidakrataan/bergelombangnya lembar ETP baik sebagian maupun seluruhnya
  • Rusty/Corrosion yakni cacat ETP berupa karat yang diakibatkan proses reaksi bahan kimiawi bersifat korosif. Umumnya bahan yang tidak dilapisi lacquer maupun printing mudah terkena bahan kimia asam atau udara yang lembab sehingga terjadi reaksi oksidasi. Beberapa faktor yang menentukan terbentuknya karat pada kemasan kaleng adalah :
    – Sifat bahan pangan, terutama pH
    – Adanya faktor-faktor pemicu, misalnya nitrat, belerang dan zat warna antosianin.
    – Banyaknya sisa oksigen dalam bahan pangan khususnya pada bagian atas kaleng (head space), yang sangat ditentukan pada saat proses blanching, pengisian dan exhausting.
    – Faktor yang berasal dari bahan kemasan, misalnya berat lapisan timah, jenis dan komposisi lapisan baja dasar, efektivitas perlakuan permukaan, jenis lapisan dan lain-lain.
    – Suhu dan waktu penyimpanan, serta kebersihan ruang penyimpanan.

“Pengkaratan pada kemasan kaleng ini dapat menyebabkan terjadinya migrasi Sn ke dalam makanan yang dikemas.

Timah putih (Sn) baik dalam bentuk alloy maupun murni, sudah sejak lama dikenal sebagai logam yang aman digunakan untuk menyiapkan dan mengemas makanan. Hal ini disebabkan karena sifatnya yang tahan korosi dan daya racunnya kecil. Pada saat ini lebih dari 50% produksi Sn di dunia dipakai untuk melapisi kaleng dalam pembuatan tin plate yang penggunaan utamanya untuk mengemas makanan. Logam Sn dan Fe yang merupakan logam dasar pembuat kemasan termasuk ke dalam golongan logam berat, sehingga jika produk pangan kalengan terkontaminasi oleh logam ini dan makanan itu dikonsumsi oleh manusia dapat menimbulkan keracunan. Hal ini disebabkan toksikan dari logam berat mempunyai kemampuan untuk berfungsi sebagai kofaktor enzim, akibatnya enzim idak dapat berfungsi sebagaimana biasanya sehingga reaksi metabolisme terhambat.

Secara alami biji-bijian, sayuran dan daging mengandung Sn sekitar 1 mg/kg. Timah putih (Sn) merupakan logam yang tidak beracun (mikronutrien yang esensial untuk tubuh). Tikus memerlukan Sn 1-2 mg/kg berat badan/hari untuk dapat tumbuh normal. Di dalam pencernaan hanya sekitar 1% dari Sn yang diabsorbsi oleh tubuh, sisanya dikeluarkan kembali melalui urin, sedangkan yang tertahan di dalam tubuh akan didistribusikan ke dalam ginjal, hati dan tulang. Menurut CODEX, batas maksimum Sn di dalam makanan adalah 250 mg/kg. Jumlah Sn yang dikonsumsi melalui makanan tergantung dari pola makan seseorang.

Di Inggris secara normal jumlah Sn yang dikonsumsi adalah 187 g, namun dapat mencapai jumlah 1.5-3.8 mg untuk orang yang banyak mengkonsumsi makanan yang terkontaminasi Sn (Tripton et al., 1966 di dalam Herman, 1990).

Dosis racun Sn untuk manusia adalah 5-7 mg/kg berat badan. Keracunan Sn ditandai dengan mual-mual, muntah dan pada kadar keracunan yang tinggi dapat menyebabkan kematian, tetapi jarang ditemukan adanya kasus keracunan Sn yang serius. Konsumsi Sn dalam jumlah sedikit pada waktu yang panjang juga tidak menimbulkan efek keracunan (Reilly, 1990 di dalam Herman, 1990).

Kontaminasi Sn ke dalam makanan dapat berasal dari peralatan pengolahan atau dari bahan pengemas. Untuk memperkecil alrutnya Sn ke dalam bahan makanan maka digunakan enamel sebagai pelapis kaleng. Bahan-bahan makanan yang mendapat perhatian khusus terhadap kontaminasi Sn adalah sayuran, buah-buahan (nenas, tomat, jamur, asparagus dan buah-buahan berwarna putih) yang umumnya dikalengkan dalam kemasan kaleng tin plate tanpa enamel. Hal ini disebabkan karena kontaminasi Sn dapat menurunkan penampilan produk yaitu perubahan warna menjadil lebih gelap. Kandungan Sn dalam fraksi padatan dan fraksi cairan dari makanan kaleng umumnya berbeda. Fraksi padatan pada umumnya mengandung Sn lebih tinggi dibandingkan fraksi cairan, yang kemungkinan disebabkan adanya komponen kimia tertentu dalam fraksi padatan yang dapat mengikat Sn. Untuk komoditi yang terdiri dari fraksi padatan yang dicampur dengan fraksi cairan seperti buah dalam kaleng yang diberi sirup gula, maka penetapan kadar Sn dilakukan setelah kedua fraksi dicampur secara merata. Tetapi jika komoditi tersebut yang dikonsumsi hanya fraksi padatannya saja seperi jamur di dalam kaleng, maka penetapan kadar Sn dilakukan hanya terhadap fraksi padatan saja.

Coating Process (Lapisan Enamel)
Untuk mencegah terjadinya kontak langsung antara kaleng pengemas dengan bahan pangan yang dikemas, maka kaleng plat timah harus diberi pelapis yang disebut dengan enamel. Interaksi antara bahan pangan dengan kemasan ini dapat menimbulkan korosi yang menghasilkan warna serta flavor yang tidak diinginkan,
misalnya :

– Terbentuknya warna hitam yang disebabkan oleh reaksi antara besi atau timah dengan sulfida pada makanan berasam rendah (berprotein tinggi).

– Pemucatan pigmen merah dari sayuran/buah-buahan seperti bit atau anggur karena reaksi dengan baja, timah atau aluminium.

Untuk mencegah terjadinya korosi ini maka kaleng lapisan enamel. Jenis-jenis lapisan enamel yang digunakan adalah :
 Epoksi-fenolik, merupakan pelapis yang banyak digunakan, bersifat tahan asam serta mempunyai resistensi dan fleksibilitas terhadap panas yang baik. Digunakan untuk pengalengan ikan, daging, buah, pasta dan produk sayuran. Pada pelapisan dengan epoksi fenolik juga dapat ditambahkan zink oksida atau logam aluminium bubuk untuk mencegah sulphur staining pada produk daging, ikan dan sayuran.
 Komponen Vinil, yang mempunyai daya adhesi dan fleksibilitas tinggi, tahan terhadap asam dan basa, tapi tidak tahan terhadap suhu tinggi pada proses sterilisasi. Digunakan untuk produk bir, juice buah dan  minuman berkarbonasi.

 Phenolic lacquers, merupakan pelapis yang tahan asam dan komponen sulfida, digunakan untuk kaleng kemasan pada produk daging, ikan, buah, sop dan sayuran.
 Butadiene lacquers, dapat mencegah kehilangan warna dan mempunyai resistensi terhadap panas yang tinggi. Digunakan untuk bir dan minuman ringan.
 Acrylic lacquers, merupakan pelapis yang berwarna putih, digunakan sebagai pelapis internal dan eksternal pada produk buah. Pelapis ini lebih mahal dibanding pelapis lainnya dan dapat menimbulkan masalah pada beberapa produk.
 Epoxy amine lacquers, adalah pelapis yang mempunyai daya adhesi yang baik, tahan terhadap panas dan abrasi, fleksibel dan tidak menimbulkan off-flavor, tetapi harganya mahal. Digunakan untuk bir, minuman ringan, produk hasil ternak, ikan dan daging.
 Alkyd lacquers, adalah pelapis yang murah dan digunakan sebagai pelapis luar, tidak digunakan sebagai pelapis dalam karena dapat menimbulkan masalah offflavor.

 Oleoresinous lacquers, digunakan untuk berbagai tujuan, harganya murah, pelapis dengan warna keemasan. Digunakan untuk bir, minuman sari buah dan sayuran.

Can Seamer Process

Penutupan kaleng atau yang biasa disebut dengan can closing merupakan tahapan proses wajib yang dilakukan pada industri yang menggunakan jenis kemasan kaleng seperti ikan kaleng, minuman ringan, dll. Can closing sendiri dapat diartikan sebagai proses penutupan kaleng agar kedap hermetis sehingga dapat mencegah terjadinya rekontaminasi pada isi kaleng  dan melindungi isi kaleng. Kedap hermetis adalah kondisi dimana produk terisolasi dari lingkungan sehingga tidak memungkinkan terjadinya perpindahan udara dari lingkungan ke dalam kemasan maupun sebaliknya.Alat untuk menutup kaleng disebut dengan seamer. Seamer dapat dibagi menjadi dua, yaitu seamer vakum dan seamer tanpa vakum. Perbedaan kedua jenis tersebut adalah ada atau tidaknya vacuum chamber pada seamer. Vacuum chamber berfungsi untuk menghasilkan kondisi vakum di dalam kaleng dengan cara menghisap udara dari dalam kaleng dengan tekanan hisap tertentu. Kondisi vakum di dalam kaleng dibutuhkan untuk mencegah pertumbuhan spora bakteri Clostridium botulinum. Jika menggunakan mesin seamer tanpa vacuum chamber, kondisi vakum di dalam kaleng diperoleh dengan cara pengisian panas (hot filled) sehingga ketika kaleng didinginkan, suasana vakum akan otomatis terbentuk.

Prinsip penutupan kaleng dikenal dengan istilah double seaming. Double seaming merupakan penutupan kaleng yang dilakukan dengan dua tahap operasi. Tahap pertama menghasilkan lipatan yang bertautan  antara flange kaleng (bibir kaleng) dengan tutup kaleng. Tahap kedua memampatkan lipatan tahap pertama hingga membentuk lipatan yang rapat. Operasi pertama berfungsi untuk membentuk atau menggulung bersama ujung pinggir tutup kaleng dan badan kaleng. Operasi ke-dua berfungsi untuk meratakan gulungan yang dihasilkan oleh operasi pertama. Double seam merupakan gabungan yang dibentuk antara body dan tutup kaleng secara mekanis yang terbentuk melalui dua tahap operasi yang berbeda.

Double seam yang dihasilkan dalam proses penutupan kaleng, harus dapat menjaga isi yang dikandungnya terutama makanan, minuman, minyak dan lain-lain. Maka dari itu seam tersebut harus tahan terhadap tekanan-tekanan, baik dari luar maupun dari dalam. Selain itu, double seam memang harus cukup kuat menahan kemungkinan adanya pengaruh selama perjalanan, pengiriman, proses dan penyimpanan.

Cara kerja mesin seamer berbeda-beda tergantung dari jenis dan tipe seamer yang digunakan, namun prinsip kerjanya sama untuk semua jenis mesin seamer. Kaleng yang yang telah berisi produk dan medium dilewatkan melalui conveyor menuju seamer. Kaleng kemudian melewati timing screw yang bertujuan untuk mengatur waktu dan jarak antar kaleng sebelum ditutup. Kaleng kemudian akan menekan sebuah tuas sehingga separator menahan tutup kaleng terbuka dan tutup kaleng jatuh di atas kaleng yang akan ditutup. Tutup kaleng dan kaleng kemudian akan diangkat oleh lifter, dan terjadi operasi penutupan pertama yang akan menautkan bibir kaleng dengan tutup kaleng. Setelah operasi penutupan pertama selesai, kemudian akan langsung terjadi operasi penutupan kedua. Setelah kedua operasi selesai, kaleng akan dilepaskan dari alat pembentuk double seam, dan kaleng akan dibawa keluar dari mesin seamer. 

first roll – second roll seamer can

Seamer machine process

 

Pada proses pembuatan kaleng, perlu dilakukan pengujian terhadap hasil penutupannya (proses akhir dari pembuatan kaleng). Hal ini sangat penting untuk mengurangi seminimal mungkin terjadinya kebocoran pada bagian tutup kaleng. Pada prakteknya, ada 2 sistem pemeriksaan double seam yaitu optical system dan micrometer measurement system. Selanjutnya, pada masing-masing sistem tersebut dilakukan dua pengukuran yaitu pengukuran esensial dan opsional.

  • Optical system
    Pemeriksaan dilakukan dengan menggunakan seam scope atau seam projector, untuk pengukuran yang esensial dilakukan pada body hook, overlap dan tightness (observasi terhadap keriput yang terjadi pada lining compound) dan pengukuran opsional dilakukan pada width, cover hook, counter sink dan thickness.
  • Micrometer measurement system
    Pengukuran yang esensial dilakukan pada cover hook, body hook, width dan tightness. Sedangkan pengukuran yang sifatnya opsional dilakukan pada pengukuran overlap (dengan perhitungan rumus), counter sink dan thickness. Cara pengujian kaleng dilakukan dengan menghitung persentase overlap, yaitu persentase lekukan antara bahan kaleng dan tutup kaleng sambungan ganda. Apabila persentase overlap tinggi (minimum 45% atau 0.9 mm), maka penutupan kaleng sudah baik, karena jika sambungan ganda pada kaleng tidak dibentuk dengan baik, maka bakteri dari udara dan air akan masuk ke dalam kaleng dan menyebabkan perubahan-perubahan pada isi kaleng.

Pada beberapa industri dilakukan juga pemeriksaan tear-down dengan frekuensi minimum kurang dari 2 jam dari setiap mesin penutup double seam. Dengan pemeriksaan ini akan diketahui dengan pasti mengenai tingkat kerapatan, juncture, droop dan bodyhook.

Selama produksi mutlak diperlukan pengamatan secara ketat dan teratur terhadap hasil seaming. Perubahan-perubahan yang menyimpang dari ukuran-ukuran standar menunjukkan adanya kelainan pada perlengkapan mesin produksi yang harus segera diatasi. Dengan pengamatan seperti itu dapat diambil kesimpulan mengenai bentuk kaleng sehubungan dengan proses yang dialaminya. Pemeriksaan berikutnya adalah terhadap ukuran-ukuran kaleng yang merupakan patokan untuk memperkirakan keadaan seam itu sendiri. Ukuran yang diperiksa adalah tightness (kerapatan), overlap, cover hook dan body hook. Alat yang digunakan untuk mengukur seam thickness dan seam width adalah seam micrometer.

Pengukuran dalam (tear down examination) dilakukan untuk mengetahui secara pasti besarnya cover hook, body hook dan panjang overlap. Beberapa alat sengaja dibuat untuk tujuan ini antara lain seam proyector dan seam scope. Cara yang paling murah dan mudah didapatkan adalah menggunakan gergaji halus dan lensa berskala. Ukuran-ukuran ini dinyatakan dalam inch atau milimeter.

Seam yang baik hanya dapat dijamin bila tingkat kerapatan, juncture dan overlap berada dalam batas-batas yang diijinkan. Ukuran-ukuran dalam setting mesin dipakai sebagai pedoman, sedang dalam keadaan biasa perlu diperhatikan juga pengaruh dari bahan.

download manual tear down double seam check


WATER ACTIVITY DALAM PENGAWETAN PRODUK PANGAN

WATER ACTIVITY DALAM PENGAWETAN PRODUK PANGAN

posted by Widiantoko, R.K.

Pengaruh Aktivitas Air Dalam Bidang Pangan

Peranan air dalam berbagai produk hasil pertanian dapat dinyatakan sebagai kadar air dan aktivitas air. Sedangkan di udara dinyatakan dalam kelembaban relatif dan kelembaban mutlak. Air dalam bahan pangan berperan sebagai pelarut dari beberapa komponen disamping ikut sebagai bahan pereaksi. Dalam suatu bahan pangan, air dikategorikan dalam 2 tipe yaitu air bebas dan air terikat. Air bebas menunjukan sifat-sifat air dengan keaktifan penuh, sedangkan air terikat menunjukan air yang terikat erat dengan komponen bahan pangan lainnya. Air bebas dapat dengan mudah hilang apabila terjadi penguapan dan pengeringan, sedangkan air terikat sulit dibebaskan dengan cara tersebut. Air yang terdapat dalam bentuk bebas dapat membantu terjadinya proses kerusakan bahan makanan misalnya proses mikrobiologis, kimiawi, ensimatik, bahkan oleh aktivitas serangga perusak. Sadangkan air dalam bentuk lainya tidak membantu terjadinya proses kerusakan tersebut di atas. Oleh karenanya kadar air bukan merupakan parameter yang absolut untuk dapat dipakai meramalkan kecepatan terjadinya kerusakan bahan makanan. Dalam hal ini dapat digunakan pengertian Aw (aktivitas air) untuk menentukan kemampuan air dalm proses-proses kerusakan bahan makanan (Slamet Sudarmadji, 2003).

Air terikat (bound water) merupakan interaksi air dengan solid atau bahan pangan. Ada beberapa definisi air terikat adalah sejumlah air yang berinteraksi secara kuat dengan solute yang bersifat hidrofilik.  Air terikat adalah air yang tidak dapat dibekukan lagi pada suhu lebih kecil atau sama dengan -40C. Air dalam bahan pangan terikat secara kuat pada sisi-sisi kimia komponen bahan pangan misalnya grup hidroksil dari polisakarida, grup karbonil dan amino dari protein dan sisi polar lain yang dapat memegang air dengan ikatan hidrogen (Anonim, 2011)

Aktivitas air (aw) menunjukkan jumlah air bebas di dalam pangan yang dapat digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya. Nilai aw pangan dapat dihitung dengan membagi tekanan uap air pangan dengan tekanan uap air murni. Jadi air murni mempunyai nilai aw sama dengan 1.

Aktivitas air (aw) adalah perbandingan antara tekanan uap larutan dengan tekanan uap air solven murni pada temperatur yang sama ( aw = p/po ). Aktivitas air(singkatan: aw) adalah sebuah angka yang menghitung intensitas air di dalam unsur-unsur bukan air atau benda padat. Secara sederhana, itu adalah ukuran dari status energi air dalam suatu sistem. Hal ini didefinisikan sebagai tekanan uap dari cairan yang dibagi dengan air murni pada suhu yang sama , karena itu, air suling murni memiliki aw tepat satu. Semakin tinggi suhu biasanya aw juga akan naik, kecuali untuk benda yang yang mengkristal seperti garam atau gula.

Air akan berpindah dari benda dengan aw tinggi ke benda dengan aw rendah. Sebagai contoh, jika madu (aw ≈ 0.6) ditempatkan di udara terbuka yang lembap (aw≈ 0.7), maka madu akan menyerap air dari udara.

Mikroba mempunyai kebutuhan aw minimal yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya. Di bawah aw minimal tersebut mikroba tidak dapat tumbuh atau berkembang biak. Oleh karena itu salah satu cara untuk mengawetkan pangan adalah dengan menurunkan aw bahan tersebut. Beberapa cara pengawetan pangan yang menggunakan prinsip penurunan aw bahan misalnya pengeringan dan penambahan bahan pengikat air seperti gula, garam, pati serta gliserol.

Kebutuhan aw untuk pertumbuhan mikroba umumnya adalah sebagai berikut:

1. Bakteri pada umumnya membutuhkan aw sekitar 0,91 atau lebih untuk pertumbuhannya. Akan tetapi beberapa bakteri tertentu dapat tumbuh sampai aw 0,75

2. Kebanyakan kamir tumbuh pada aw sekitar 0,88, dan beberapa dapat tumbuh pada aw sampai 0,6

3. Kebanyakan kapang tumbuh pada minimal 0,8.

Bahan makanan yang belum diolah seperti ikan, daging, telur dan susu mempunyai aw di atas 0,95, oleh karena itu mikroba yang dominan tumbuh dan menyebabkan kebusukan. Terutama adalah bakteri. Bahan pangan kering seperti biji-bijian dan kacang-kacangan kering, tepung, dan buah-buahan kering pada umumnya lebih awet karena nilai aw-nya 0,60 – 0,85, yaitu cukup rendah untuk menghambat pertumbuhan kebanyakan mikroba. Pada bahan kering semacam ini mikroba perusak yang sering tumbuh terutama adalah kapang yang menyebabkan bulukan

Seperti telah dijelaskan di atas, konsentrasi garam dan gula yang tinggi juga dapat mengikat air dan menurunkan aw sehingga menghambat pertumbuhan mikroba. Makanan yang mengandung kadar garam dan atau gula yang tinggi seperti ikan asin, dendeng, madu, kecap manis, sirup, dan permen, biasanya mempunyai aw di bawah 0,60 dan sangat tahan terhadap kerusakan oleh mikroba. Makanan semacam ini dapat disimpan pada suhu kamar dalam waktu yang lama tanpa mengalami kerusakan (Anonim, 2010)

Pengaruh AW pada Mikroba Dalam Bidang Pangan

Kerusakan bahan pangan dapat disebabkan oleh faktor – faktor sebagai berikut : pertumbuhan dan aktivitas mikroba terutama bakteri, kapang, khamir, aktivitas enzim – enzim di dalam bahan pangan, serangga, parasit dan tikus, suhu termasuk oksigen, sinar dan waktu. Mikroba terutama bakteri, kapang dan khamir penyebab kerusakan pangan yang dapat ditemukan dimana saja baik di tanah, air, udara, di atas bulu ternak dan di dalam usus.

Tumbuhnya bakteri, kapang dan khamir di dalam bahan pangan dapat mengubah komposisi bahan pangan. Beberapa diantaranya dapat menghidrolisa pati dan selulosa atau menyebabkan  fermentasi gula sedangkan lainnya dapat menghidrolisa lemak dan menyebabkan ketengikan atau dapat mencerna protein dan menghasilkan bau busuk atau amoniak. Bakteri, kapang dan khamir senang akan keadaan yang hangat dan lembab. Sebagian besar bakteri mempunyai pertumbuhan antara 45 – 55oC dan disebut golongan bakteri thermofilik. Beberapa bakteri mempunyai suhu pertumbuhannya antara 20 – 45oC disebut golongan bakteri mesofilik, dan lainnya mempunyai suhu pertumbuhan dibawah 20oC disebut bakteri psikrofilik.

Umumnya bakteri membutuhkan air (Avalaible Water) yang lebih banyak dari kapang dan ragi. Sebagian besar dari bakteri dapat tumbuh dengan baik pada aw mendekati 1,00. Ini berarti bakteri dapat tumbuh dengan baik dalam konsentrasi gula dan garam yang rendah kecuali bakteri – bakteri yang memiliki toleransi terhadap konsentrasi gula dan garam yang tinggi. Media untuk sebagian besar bakteri mengandung gula tidak lebih dari 1% dan garam tidak lebih dari 0,85% (larutan garam fisiologis). Konsentrasi gula 3% – 4% dan garam 1 – 2% dapat menghambat pertumbuhan beberapa jenis bakteri.

Jika tumbuh pada bahan pangan, bakteri dapat menyebabkan berbagai perubahan pada penampakan maupun komposisi kimia dan cita rasa bahanpngan tersebut. Perubahan yang dapat terlihat dari luar yaitu perubahan warna, pembentukan lapisan pada permukaan makanan cair atau padat, pembentukan lendir, pembentukan endapan atau kekeruhan pada miniman, pembentukan gas, bau asam, bau alkohol, bau busuk dan berbagai perubahan lainnya (Anonim, 2010).

Prinsip Pengawetan Pangan dengan Pengendalian Aktivitas Air

Nilai Aw berperan penting dalam menentukan tingkat stabilitas dan keawetan pangan, baik yang disebabkan oleh reaksi kimia, aktivitas enzim maupun pertumbuhan mikroba. Pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan erat kaitannya dengan jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba didalamnya. Jumlah air didalam bahan yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba dikenal dengan istilah aktivitas air (water activity = Aw). Aw pada bahan pangan mempengaruhi pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzim. Sedangkan, pertumbuhan mikroba sangat erat kaitannya dengan keamanan pangan (food safety). Dengan kata lain, Aw sangat penting untuk kita perhitungkan, baik dalam pengolahan, penyimpanan, maupun distribusi bahan pangan. Beberapa jenis mikroba yang erat kaitannya dengan pangan serta nilai Aw minimum dimana mikroba tersebut dapat hidup .

Semakin tinggi nilai Aw (mendekati 1), semakin banyak mikroba yang dapat tumbuh. Terlihat pula bahwa jenis mikroba yang paling sakti (mampu hidup pada Aw cukup rendah) adalah kapang (mold), disusul oleh khamir (yeast) , dan terakhir bakteri yang memerlukan Aw relatif tinggi.

Cara untuk meningkatkan stabilitas dan keawetan pangan adalah dengan melakukan pengendalian Aw, yaitu dengan menurunkan nilai Aw pangan hingga berada di luar kisaran dari faktor penyebab kerusakan. Proses pengeringan, evaporasi, penambahan gula, penambahan bahan tampangan yang bersifat higroskopis atau penambahan garam adalah di antara cara untuk menurunkan nilai Aw. Pengeringan ditujukan untuk menurunkan jumlah air yang terdapat dalam pangan dimana sebagian air dari pangan diuapkan. Penguapan air ini dapat menurunkan Aw pangan. Agar dapat menghambat pertumbuhan mikroba, maka pengeringan harus dilakukan sehingga Aw dari pangan yang dikeringkan berada di bawah kisaran pertumbuhan mikroba (Aw<0.60). Pada kondisi ini, pangan tidak mengandung lagi air bebas yang diperlukan bagi pertumbuhan mikroba. Jika kandungan air bahan diturunkan, maka pertumbuhan mikroba akan diperlambat. Pertumbuhan bakteri patogen terutama Staphylococcus aureus dan Clostridium botulinum dapat dihambat jika Aw bahan pangan < 0.8 sementara produksi toksinnya dihambat jika Aw bahan pangan kurang dari < 0.85. Sehingga, produk kering yang memiliki Aw < 0.85, dapat disimpan pada suhu ruang. Tapi, jika Aw produk >0.85 maka produk harus disimpan dalam refrigerator untuk mencegah produksi toksin penyebab keracunan pangan yang berasal dari bakteri patogen. Perlu diperhatikan bahwa nilai Aw < 0.8 ditujukan pada keamanan produk dengan menghambat produksi toksin dari mikroba patogen. Pada kondisi ini, mikroba pembusuk masih bisa tumbuh dan menyebabkan kerusakan pangan. Bakteri dan kamir butuh kadar air yang lebih tinggi daripada kapang. Sebagian besar bakteri terhambat pertumbuhannya pada Aw < 0.9; kamir pada Aw < 0.8 dan kapang pada Aw < 0.7. Beberapa jenis kapang dapat tumbuh pada Aw sekitar 0.62. Karena itu, kapang sering dijumpai mengkontaminasi makanan kering seperti ikan kering dan asin yang tidak dikemas. Penghambatan mikroba secara total akan terjadi pada Aw bahan pangan < 0.6.

Hasil gambar untuk water activity

Pengeringan juga dapat menghambat reaksi kimia, seperti reaksi hidrolisis, reaksi Maillard dan reaksi enzimatis. Sebagaimana proses pengeringan, proses evaporasi (pemekatan) pun dapat menghilangkan sebagian air, sehingga dapat menekan reaksi kimia dan laju pertumbuhan mikroba. Cara lainnya untuk menurunkan Aw pangan adalah dengan menambahkan gula dan garam dengan konsentrasi tinggi. Gula bersifat higroskopis yang disebabkan oleh kemampuannya membentuk ikatan hidrogen dengan air. Adanya ikatan hidrogen antara air dan gula ini menyebabkan penurunan jumlah air bebas dan penurunan nilai Aw, sehingga air tidak dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroba. Penambahan garam NaCl dapat menurunkan Aw, karena garam dapat membentuk interaksi ionik dengan air, sehingga air akan terikat yang menurunkan jumlah air bebas dan Aw-nya. Penambahan gula dan garam yang semakin tinggi akan menyebabkan penurunan nilai Aw. Produk pangan yang mengandung gula tinggi (misal molases, sirup glukosa, permen, dan madu) atau yang bergaram tinggi (misal ikan asin) relatif awet. Cara lain untuk menurunkan nilai Aw adalah dengan menambahkan ingredien pangan yang bersifat higroskopis, misalnya gula polihidroksil alkohol. Sorbitol adalah salah satu gula alkohol yang sering ditambahkan pada pangan semi basah, misalnya dodol. Gugus fungsional polihidroksil dari sorbitol dapat mengikat air lebih banyak melalui ikatan hidrogen, sehingga dapat menurunkan Aw air dari bahan. Dengan demikian, walaupun dodol memiliki kadar air yang relatif tinggi, namun Aw-nya rendah (0,5-0,6) yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Di samping dapat memperpanjang daya awet pangan, penurunan Aw dengan cara pengolahan di atas dapat menurunkan tingkat resiko keamanan pangan. Pangan dengan Aw dan pH tinggi (Aw>0,85 dan nilai pH>4,5) atau disebut dengan pangan berasam rendah (misalnya daging, susu, ikan, tahu, mie basah, dan sebagainya) merupakan kelompok pangan yang beresiko tinggi. Kelompok pangan ini mudah rusak oleh mikroba pembusuk dan sumber nutrisi yang baik bagi pertumbuhan mikroba patogen, terutama bakteri. Dengan menurunkan nilai Aw di bawah Aw optimum pertumbuhan mikroba, maka tingkat resikonya dapat diturunkan.

Kadar air dan aktivitas air sangat berpengaruh dalam menentukan masa simpan dari makanan, karena faktor-faktor ini akan mempengaruhi sifat-sifat fisik (kekerasan dan kekeringan) dan sifat-sifat fisiko-kimia, perubahan-perubahan kimia, kerusakan mikrobiologis dan perubahan enzimatis terutama pada makanan yang tidak diolah (Winarno, 2004). selama penyimpanan akan terjadinya proses penyerapan uap air dari lingkungan yang menyebabkan produk kering mengalami penurunan mutu menjadi lembab/tidak renyah (Robertson, 2010).

Menurut Labuza (1982), hubungan antara aktivitas air dan mutu makanan yang dikemas adalah sebagai berikut:

  1. Produk dikatakan pada selang aktivitas air sekitar 0.7-0.75 dan di atas selang tersebut mikroorganisme berbahaya dapat mulai tumbuh dan produk menjadi beracun.
  2. Pada selang aktivitas air sekitar 0.6-0.7 jamur dapat mulai tumbuh.
  3. Aktivitas air sekitar 0.35-0.5 dapat menyebabkan makanan ringan hilang kerenyahannya.
  4. Produk pasta yang terlalu kering selama pengeringan atau kehilngan air selama distribusi atau penyimpanan, akan mudah hancur dan rapuh selama dimasak atau karena goncangan mekanis. Hal ini terjadi pada selang aktivitas air 0.4-0.5.

Aktivitas air ini juga dapat didefinisikan sebagai kelembaban relative kesetimbangan (equilibrium relative humidity = ERH) dibagi dengan 100 (Labuza, 1980 diacu dalam Arpah, 2001).

Aktivitas air menunjukkan sifat bahan itu sendiri, sedangkan ERH menggambarkan sifat lingkungan disekitarnya yang berada dalam keadaan seimbang dengan bahan tersebut. Bertambah atau berkurangnya kandungan air suatu bahan pangan pada suatu keadaan lingkungan sangat tergantung pada ERH lingkungannya.

Pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan erat kaitannya dengan jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba didalamnya. Jumlah air didalam bahan yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba dikenal dengan istilah aktivitas air (water activity = aw). Jika kandungan air bahan diturunkan, maka pertumbuhan mikroba akan diperlambat. Pertumbuhan bakteri patogen terutama Staphylococcus aureus dan Clostridium botulinum dapat dihambat jika aw bahan pangan < 0.8 sementara produksi toksinnya dihambat jika aw bahan pangan kurang dari < 0.85. Sehingga, produk kering yang memiliki aw < 0.85, dapat disimpan pada suhu ruang. Tapi, jika aw produk >0.85 maka produk harus disimpan dalam refrigerator untuk mencegah produksi toksin penyebab keracunan pangan yang berasal dari bakteri patogen. Perlu diperhatikan bahwa nilai aw < 0.8 ditujukan pada keamanan produk dengan menghambat produksi toksin dari mikroba patogen. Pada kondisi ini, mikroba pembusuk masih bisa tumbuh dan menyebabkan kerusakan pangan. Bakteri dan khamir butuh kadar air yang lebih tinggi daripada kapang. Sebagian besar bakteri terhambat pertumbuhannya pada aw < 0.9; kamir pada aw < 0.8 dan kapang pada aw < 0.7. Beberapa jenis kapang dapat tumbuh pada aw sekitar 0.62. Karena itu, kapang sering dijumpai mengkontaminasi makanan kering seperti ikan kering dan asin yang tidak dikemas. Penghambatan mikroba secara total akan terjadi pada aw bahan pangan < 0.6.

Saat ini pengukuran aw sudah berkembang demikian pesatnya.  Kebutuhan industri pangan terhadap instrumen yang memiliki akurasi, presisi, dan kecepatan telah banyak dijawab oleh industri penyedia instrumentasi.  Dengan tersedianya peralatan yang memadai, industri pangan dapat dengan mudah melakukan pengontrolan aw produk yang dihasilkannya.

Keracunan makanan yang terjadi di masyarakat seringkali menelan korban jiwa. Kita perlu mewaspadai makanan yang mengandung bakteri patogen dan zat-zat beracun yang dijual dan beredar di pasaran. Makanan termasuk kebutuhan dasar terpenting dan sangat esensial dalam kehidupan manusia. Salah satu ciri makanan yang baik adalah aman untuk dikonsumsi. Jaminan akan keamanan pangan merupakan hak asasi konsumen. Makanan yang menarik, nikmat, dan tinggi gizinya, akan menjadi tidak berarti sama sekali jika tak aman untuk dikonsumsi. Menurut Undang-Undang No.7 tahun 1996, keamanan pangan didefinisikan sebagai suatu kondisi dan upaya yang diperlukan untuk mencegah pangan dari kemungkinan cemaran biologis, kimia, dan benda lain yang dapat mengganggu, merugikan, dan membahayakan kesehatan manusia. Makanan yang aman adalah yang tidak tercemar, tidak mengandung mikroorganisme atau bakteri dan bahan kimia berbahaya, telah diolah dengan tata cara yang benar sehingga sifat dan zat gizinya tidak rusak, serta tidak bertentangan dengan kesehatan manusia. Karena itu, kualitas makanan, baik secara bakteriologi, kimia, dan fisik, harus selalu diperhatikan.

Kualitas dari produk pangan untuk konsumsi manusia pada dasarnya dipengaruhi oleh mikroorganisme. Pertumbuhan mikroorganisme dalam makanan memegang peran penting dalam pembentukan senyawa yang memproduksi bau tidak enak dan menyebabkan makanan menjadi tak layak makan. Beberapa mikroorganisme yang mengontaminasi makanan dapat menimbulkan bahaya bagi yang mengonsumsinya. Kondisi tersebut dinamakan keracunan makanan. Infeksi dan Keracunan Menurut Volk (1989), foodborne diseases yang disebabkan oleh organisme dapat dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu infeksi makanan dan keracunan makanan. Infeksi makanan terjadi karena konsumsi makanan mengandung organisme hidup yang mampu bersporulasi di dalam usus, yang menimbulkan penyakit. Organisme penting yang menimbulkan infeksi makanan meliputi Clostridium perfringens, Vibrio parahaemolyticus, dan sejumlah Salmonella. Sebaliknya, keracunan makanan tidak disebabkan tertelannya organisme hidup, melainkan akibat masuknya toksin atau substansi beracun yang disekresi ke dalam makanan. Organisme penghasil toksin tersebut mungkin mati setelah pembentukan toksin dalam makanan. Organisme yang menyebabkan keracunan makanan meliputiStaphylococcus aureus, Clostridium botulinum, dan Bacillus cereus. Semua bakteri yang tumbuh pada makanan bersifat heterotropik, yaitu membutuhkan zat organik untuk pertumbuhannya. Dalam metabolismenya, bakteri heterotropik menggunakan protein, karbohidrat, lemak, dan komponen makanan lainnya sebagai sumber karbon dan energi untuk pertumbuhannya. Kandungan air dalam bahan makanan memengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba. Kandungan air tersebut dinyatakan dengan istilah Aw (water activity), yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Setiap mikroorganisme mempunyai Aw minimum agar dapat tumbuh dengan baik, misalnya bakteri pada Aw 0,90; khamir Aw 0,80-0,90, serta kapang pada Aw 0,60-0,70. Lebih dari 90 persen terjadinya foodborne diseases pada manusia disebabkan kontaminasi mikrobiologi, yaitu meliputi penyakit tifus, disentri bakteri atau amuba, botulism dan intoksikasi bakteri lainnya, serta hepatitis A dan trichinellosis. WHO mendefinisikan foodborne diseases sebagai penyakit yang umumnya bersifat infeksi atau racun yang masuk ke dalam tubuh melalui makanan yang dicerna.


GULA RAFINASI : GULANYA INDUSTRI PANGAN

GULA RAFINASI : GULANYA INDUSTRI PANGAN

Posted by Widiantoko, R.K

Gula terdiri dari beberapa jenis yang dilihat dari keputihannya melalui standar ICUMSA( International Commission For Uniform Methods of Sugar Analysis). ICUMSA merupakan lembaga yang dibentuk untuk menyusun metode analisis kualitas gula dengan anggota lebih dari 30 negara. Mengenai warna gula ICUMSA telah membuat rating atau grade kualitas warna gula. Sistem rating berdasarkan warna gula yang menunjukkan kemurnian dan banyaknya kotoran yang terdapat dalam gula tersebut.

Metode pengujian warna gula dengan standar ICUMSA menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 420 nm dan 560 nm. Untuk mengukur warna gula menggunakan metode ICUMSA sebelumnya gula dilarutkan sampai sempurna kemudian dihilangkan turbidity nya dengan cara menambahkan kieselguhr kemudian disaring dengan saringan vakum menggunakan kertas saring Whatman 42. Kemudian filtrate diambil dan pH larutan diatur sampai pH 7 dengan cara menambahkan HCl atau NaOH. Kemudian mengukur brix larutan dengan refraktometer dan tentukan berat jenis larutan dengan tabel hubungan brix dengan berat jenis. Pengukuran warna ICUMSA dengan spektrofotometer panjang gelombang 420 nm, kemudian menetapkan transmittance pada 100 % dengan H2O menggunakan kuvet 1 cm (b). Bilas kuvet dengan larutan contoh, kemudian diisi kembali dan diukur transmittance (T) atau Absorbance (A)

Macam-macam Gula berdasarkan warna ICUMSA :
1. Gula Rafinasi (Refined Sugar)
Gula rafinasi memiliki ICUMSA 45 dengan kualitas yang paling bagus karena melalui proses pemurnian bertahap. Warna gula putih cerah. Untuk Indonesia gula rafinasi diperuntukkan bagi industri makanan karena membutuhkan gula dengan kadar kotoran yang sedikit dan warna putih.

Refined Sugar atau gula rafinasi merupakan hasil olahan lebih lanjutdari gula mentah atau raw sugar melalui proses defikasi yang tidak dapat langsung dikonsumsi oleh manusia sebelum diproses lebih lanjut. Yang membedakan dalam proses produksi gula rafinasi dan gula kristal putih yaitu gula rafinasi menggunakan proses Carbonasi sedangkan gula kristal putih menggunakan proses sulfitasi. Gula rafinasi memiliki standar mutu khusus yaitu mutu 1 yang memiliki nilai ICUMSA < 45 dan mutu 2 yang memiliki nilai ICUMSA 46-806. Gula rafinasi inilah yang digunakan oleh industri makanan dan minuman sebagai bahan baku. Peredaran gula rafinasi ini dilakukan secara khusus dimana distributor gula rafinasi ini tidak bisa sembarangan beroperasi namun harus mendapat persetujuan serta penunjukan dari pabrik gula rafinasi yang kemudian disahkan oleh Departemen Perindustrian. Hal ini dilakukan agar tidak terjadi “rembesan” gula rafinasi ke rumah tangga.

2. Gula Extra Spesial (Extra Special Crystall Sugar)
Gula ektra spesial memiliki ICUMSA 100-150 Gula ini termasuk food grade digunakan untuk membuat bahan makanan seperti kue, minuman atau konsumsi langsung

3. Gula Kristal Putih
Gula kristal putih memiliki ICUMSA 200-300. Gula kristal putih merupakan gula yang dapat dikonsumsi langsung sebagai tambahan bahan makanan dan minuman. Berdasarkan standard SNI gula yang boleh
dikonsumsi langsung adalah gula dengan warna ICUMSA 300. Pada umumnya pabrik gula sulfitasi dapat memproduksi gula dengan warna ICUMSA < 300.

Gula kristal putih memiliki nilai ICUMSA antara 250-450 IU. Departemen Perindustrian mengelompokkan gula kristal putih ini menjadi tiga bagian yaitu Gula kristal putih 1 (GKP 1) dengan nilai ICUMSA 250, Gula kristal putih 2 (GKP 2)dengan nilai ICUMSA 250-350 dan Gula kristal putih 3 (GKP 3) dengan nilai ICUMSA 350-4507. Semakin tinggi nilai ICUMSA maka semakin coklat warna dari gula tersebut serta rasanya pun yang semakin manis. Gula tipe ini umumnya digunakan untuk rumah tangga dan diproduksi oleh pabrik-pabrik gula didekat perkebunan tebu dengan cara menggiling tebu dan melakukan proses pemutihan, yaitu dengan teknik sulfitasi.

Gula Kristal Rafinasi dan Gula Kristal Putih dapat dibedakan dari warna dan dari besar kecilnya butiran kristal. Hal tersebut dapat dibedakan bila kita sudah sering melihatnya, bila jarang maka akan terlihat sama. Bahkan dari ICUMSA grade rafinasi tiga (R3) adalah sama dengan gula kristal rafinasi, sehingga rafinasi hanya membuat dua grade saja yaitu R1 Dan R2, karena bila mereka membuat grade R3 sama dengan membunuh industri guka kristal putih di Indonesia. Pabrik Rafinasi pun sudah memiliki banyak keunggulan dari segi mesin karena lebih efisien (bukan “warisan” Belanda). untuk mendinginkan mesin mereka memakai air dari laut yang dialiri ke pabrik sehingga “menghemat” biaya untuk pendinginan mesin karena pabrik adalah “memasak” gula sehingga semua mesinnya panas. Sedangkan pabrik gula kristal putih belum menggunakan teknologi semacam itu.

4. Gula Kristal Mentah untuk konsumsi (brown sugar)
Brown sugar memiliki ICUMSA 600-800. Di luar negeri gula ini dapat dikonsumsi langsung biasanya sebagai tambahan untuk bubur, akan tetapi juga perlu diperhatikan mengenai kehigienisannya yaitu kandungan bakteri dan kontaminan.

5. Gula Kristal Mentah (Raw Sugar)
Raw sugar memilik ICUMSA 1600-2000. Raw sugar digunakan sebagai bahan baku untuk gula rafinasi, dan juga beberapa proses lain seperti MSG biasanya mengunakan raw sugar.

Raw Sugar adalah gula mentah berbentuk kristal berwarna kecoklatan dengan bahan baku dari tebu. Untuk mengasilkan raw sugar perlu dilakukan proses seperti berikut : Tebu à Giling àNira àPenguapan à Kristal Merah (raw sugar). Raw Sugar ini memiliki nilai ICUMSA sekitar 600 – 1200 IU5. Gula tipe ini adalah produksi gula “setengah jadi” dari pabrik-pabrik penggilingan tebu yang tidak mempunyai unit pemutihan yang biasanya jenis gula inilah yang banyak diimpor untuk kemudian diolah menjadi gula kristal putih maupun gula rafinasi.

6. Gula Mentah ( Very Raw Sugar )
Gula mentah memiliki ICUMSA 4600 max. Gula mentah khusus digunakan sebagai bahan baku gula rafinasi dan tidak boleh dikonsumsi secara langsung.

Proses Pengolahan Gula Rafinasi

Cara Pembuatan Gula Rafinasi
Pengolahan kristal gula mentah (raw sugar) menjadi gula rafinasi cukup rumit. Pengolahan meliputi berbagai macam tahapan, dimana masing-masing dapat mencakup beberapa unit operasional pemisahan. Efisiensi operasional dari tiap tahapan pengolahan sangat dipengaruhi oleh keberhasilan tahapan sebelumnya. Adapun tahapan pemurnian gula kristal mentah (raw sugar) mejadi gula kristal rafinasi meliputi  tahap afinasi, klarifikasi, filtrasi, dekolorisasi, evaporasi dan kristalisasi, sentrifugasi, pengeringan dan pendinginan (Baikow, 1978)

1. Tahap Afinasi
Menurut Baikow (1978), tahap permulaan pengolahan raw sugar adalah proses afinasi yaitu penghilangan lapisan molasses yang melapisi kristal gula. Raw sugar dicampurkan dengan syrup bersuhu 700 C dengan kemurnian sedikit lebih tinggi sehingga tidak melarutkan kristal. Pencucian raw sugar dengan kelebihan penggunaan syrup dapat menurunkan efisiensi dari afinasi. Hal ini dikarenakan volume magma yang diputar bertambah sedangkan kapasitas mesin tetap.

Tujuan afinasi adalah mencuci kristal raw sugar agar lapisan molases yang melapisi kristal berkurang sehingga warnanya semakin cerah atau nilai ICUMSA lebih kecil. Pencucian dilakukan dalam mesin sentrifugal yaitu setelah raw sugar dicampur dengan sirup menjadi magma. Penurunan intensitas warna yang dicapai pada stasiun ini berkisar 30-50 %. Gula kristal mentah yang telah dicuci dilebur dengan mencampur dengan air atau sweet water menghasilkan leburan (liquor) dengan brix sekitar 65 ( Anonim, 2009)

2. Tahap Klarifikasi
Pengoperasian unit ini bertujuan untuk membuang semaksimal mungkin pengotor non sugar yang ada dalam leburan (melt liquor). Ada dua pilihan teknologi yaitu fosflotasi dan karbonatasi, keduanya banyak
dipakai, fosflotasi pada umumnya digunakan di pabrik rafinasi di negara Amerika Latin dan beberapa di Asia sedangkan selebihnya menggunakan teknologi karbonatasi, termasuk pabrik rafinasi di Indonesia.

a. Teknologi Fosflatasi
Pada proses ini digunakan asam fosfat dan kalsium hidroksida yang akan membentuk gumpalan (primer) kalsium fosfat, reaksi ini berlangsung di reaktor. Penambahan flokulan (anion) sebelum tangki
aerator dilakukan untuk membantu pembentukan gumpalan sekunder yang terbentuk dari gumpalan-gumpalan primer yang terikat oleh rantai molekul flokulan. Pembentukan gumpalan sekunder dapat
menyerap berbagai pengotor : zat warna, zat anorganik, partikel yang melayang dan lain-lain. Untuk memisahkan gumpalan tersebut oleh karena dalam media liquor yang kental (brix: 65-70) maka gumpalan
tidak diendapkan melainkan diambangkan. Proses pengambangan berlangsung dengan bantuan partikel udara yang dibangkitkan dalam aerator, proses pengambangan terjadi pada clarifier. Pada clarifier ini
juga pemisahan gumpalan yang mengambang (scum) terjadi, yaitu dengan sekrap yang berputar pada permukaan clarifier dan menyingkirkan scum ke kanal yang dipasang pada sekeliling clarifier.

b. Teknologi Karbonatasi
Pada proses karbonatasi leburan dibubuhi kapur {Ca(OH)2} kemudian dialiri gas CO2 dalam bejana karbonatasi, sehingga terbentuk endapan kalsium karbonat yang akan menyerap pengotor termasuk zat warna. Sumber gas CO2 berasal dari gas cerobong ketel yang sudah dimurnikan melalui scrubber. Proses karbonatasi dilakukan dua tahap, pertama dilakukan pembubuhan kapur sebanyak 0,5% brix bersamaan dengan pengaliran CO2 ekivalen dengan jumlah kapur yang ditambahkan. Kedua pada karbonator akhir
menyempurnakan reaksi dengan aliran CO2 sampai pH turun di sekitar 8,3. Selanjutnya liquor ditapis pada penapis bertekanan (leaf filter) menghasilkan filter liquor dan mud ( Anonim, 2009)

Proses karbonatasi adalah salah satu metode pemurnian yang dapat memisahkan kotoran berupa koloida yang terdapat pada leburan gula. Proses tersebut juga dapat menyerap atau menghilangkan warna yang
mempunyai berat molekul yang tinggi yang berasal dari raw sugar. Dengan pencampuran susu kapur dan gas karbondioksida yang ditambahkan pada raw liquor sehingga terbentuk gumpalan yang mengikat
sebagian bukan gula (Baikow, 1978)

Suhu turut berperan penting dalam proses karbonatasi. Hal ini dikarenakan suhu dapat menyebabkan terbentuknya warna dan mempengaruhi proses filtrasi pada carbonated liquor. Priono (2003) menyatakan bahwa semakin tinggi suhu maka penghilangan warna akan semakin rendah. Hal ini disebabkan karena selama penghilangan warna tersebut, terjadi pula pembentukan warna.

3. Tahap Filtrasi
Pemisahan campuran antara cairan dengan zat padat tidak terlarut melalui media penapis (filter) yang meloloskan cairan namun menahan zat padatnya pada permukaan penapis (filter) disebut filtrasi. Menurut Priono (2003), penggunaan rotary leaf filter dalam proses filtrasi di pabrik gula memiliki keuntungan, yaitu filter cake yang dihasilkan memiliki ukuran yang sama yang disebabkan oleh bingkai-ningkai filter yang ikut berputar.

4. Tahap Dekolorisasi
Penghilangan warna merupakan titik kritis dalam produksi gula rafinasi. Penghilangan warna dilakukan dengan pertukaran ion. Pertukaran ion adalah suatu proses perempelan ion-ion bebas pada sekelompok ion
tidak bebas yang berada pada polaritas yang berbeda. Ion yang menempel digantikan oleh ion lain yang berasal dari kelompok ion tidak bebas.(Baikow, 1978)

Pada stasiun dekolorisasi pada prinsipnya ada dua teknologi yang lazim digunakan yaitu karbon aktif dan penukar ion, masing-masing dengan keunggulan dan kelemahannya. Kedua teknologi tersebut dapat
menurunkan warna sekitar 75-85 %, pemilihan teknologi harus disesuaikan dengan kondisi lokal.
Untuk menghilangkan zat warna dapat dilakukan dengan cara yaitu

a. Dengan granul karbon aktif.
Kandungan karbon aktif sekitar 60 % dan dicampur dengan 5% MgO untuk mencegah turunnya pH. Karbon aktif ini dapat digunakan selama 3-6 minggu tergantung dari kualitas dan jumlah bahan yang masuk. Kemampuan karbon aktif dalam mereduksi zat warna sangat tinggi, namun bahan ini tidak mampu menghilangkan zat anorganik yang terlarut.

b. Resin penukar ion (Ion- Exchange Resin)
Bahan ini mudah diregenerasi dan dalam penggunaannya mempunyai kapasitas lebih besar dibandingakan dengan karbon aktif maupun bone char, Selain itu penggunaan air juga lebih efisien. Ada dua jenis resin yang digunakan dalam refinery yaitu :Resin anion yang berfungsi mereduksi warna dan resin kation untuk menghilangkan senyawaan anorganik ( Anonim, 2009)

5. Tahap Evaporasi
Evaporasi bertujuan menurunkan kadar air dan meningkatkan brix. Semakin kecil kandungan air bahan maka brix bahan akan semakin tinggi. Peningkatan brix bertujuan untuk mempermudah dan mempercepat proses kristalisasi yang terjadi dalam vacuum pan (Baikow, 1978)

6. Tahap kristalisasi
Menurut de Man (1997), proses kristalisasi bertujuan untuk merubah molekul-molekul sukrosa dalam fine liquor menjadi kristal gula dengan kehilangan minimum dan proses sesingkat mungkin. Makin murni larutan gula makin mudah gula mengkristal. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan kristal sukrosa adalah kelewatjenuhan larutan, suhu, kecepatan nisbi kristal dan larutan, sifat permukaan kristal. Kristalisasi dilakukan di bejana vakum (65 cm Hg) dengan penguapan liquor pada suhu sekitar 70-80 C sampai mencapai supersaturasi tertentu. Pada kondisi tersebut dimasukkan bibit kristal secara hati-hati sehingga inti kristal akan tumbuh mencapai ukuran yang dikehendaki tanpa menumbuhkan kristal baru. Campuran kristal sukrosa dengan liquor disebut masakan ( Anonim, 2009)

7. Tahap Sentrifugasi
Kristal gula dengan molasses dipisahkan menggunakan centrifugal. Prinsip kerja centrifugal ini menggunakan gaya sentrifugasi, dimana kristal yang terdapat dalam basket putaran akan terlempar dan akan tertahan disaringan, sedang larutannya akan lolos melalui saringan (Chen Chou, 1993)
Pemisahan kristal dilakukan dengan cara memutar masakan dalam mesin sentrifugal menghasilkan kristal (gula A) dan sirop A. Selanjutnya sirop A dimasak seperti yang dilakukan sebelumnya menghasilkan gula B
dan sirop B. Demikian seterusnya secara berjenjang menghasilkan gula A, B dan C yang masuk dalam katagori gula rafinasi ( Anonim, 2009).

8. Tahap Pengeringan dan Pendinginan
Pengeringan bertujuan untuk menurunkan kadar air yang tersisa pada gula sampai dengan kadar 0,05%. Setelah proses pengeringan diperlukan pendinginan dikarenakan gula yang keluar suhunya masih
relatif tinggi. Apabila langsung dikemas mengakibatkan gula menjadi rusak (Baikow, 1978)

Menurut Winarno (1993), penurunan kadar air pada gula sampai dengan batas tertentu dapat berlangsung dengan baik jika pemanasan terjadi di setiap tempat dari bahan tersebut dan uap air yang diambil
berasal dari semua permukaan bahan keluar. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju pengeringan antara lain :

a. Luas Permukaan Bahan
Apabila bahan yang dikeringkan kecil atau tipis maka pengeringan berlangsung lebih cepat. Karena partikel-partikel yang kecil atau lapisan yang kecil akan mempercepat perpindahan panas menuju pusat bahan dan mempermudah perpindahan air.

b. Suhu Pengeringan
Perbedaan suhu yang tinggi antara medium pemanas dan bahan akan mempercepat perpidahan panas ke dalam bahan sehingga terjadi driving force perpindahan uap air.

c. Kelembaban
Relatif humidity juga menentukan besarnya penurunan kadar air dari produk pangan yang dikeringkan.

d. Waktu Pengeringan
Semua metode pengeringan menggunakan panas sedangkan unsur-unsur dalam bahan pangan sensitif terhadap panas maka perlu menentukan batas waktu maksimum pengeringan untuk mempertahankan kualitas bahan

Istilah-Istilah dalam Kualitas Pengujian Gula

Dalam industri gula dikenal istilah-istilah pol, brix dan HK (hasil bagi kemurnian). Istilah-istilah ini terdapat analisa gula, baik dari nira sampai menjadi gula kristal. Tebu yang bersih terdiri dari air (73 – 76 %),  zat padat terlarut (10 – 16 %), sabut (11 – 16 %). Setelah tebu dicacah dan diperah di gilingan menghasilkan nira dan ampas. Nira tebu pada dasarnya terdiri dari dua zat, yaitu zat padat terlarut  dan air. Zat padat yang terlarut ini terdiri dari dua zat lagi yaitu gula dan bukan gula.

Zat padat terlatut atau biasa disebut dengan brix mengandung gula, pati, garam-garam dan zat organik. Baik buruknya kualitas nira tergantung dari banyaknya jumlah gula yang terdapat dalam nira. Untuk mengetahui banyaknya gula yang terkandung dalam gula lazim dilakukan analisa brix dan pol. Kadar pol menunjukkan resultante dari gula (sukrosa dan gula reduksi) yang terdapat dalam nira.

– DERAJAT  BRIX
brix adalah jumlah zat padat semu yang larut (dalam gr) setiap 100 gr larutan. Jadi misalnya brix nira = 16, artinya bahwa dari 100 gram nira, 16 gram merupakan zat padat terlarut dan 84 gram adalah air. Untuk mengetahui banyaknya zat padat yang terlarut dalam larutan (brix) diperlukan suatu alat ukur.

Pengukuran brix dengan Piknometer
Piknometer adalah suatu alat untuk menentukan berat jenis benda. Alat ini terbuat dari gelas berbentuk seperti botol kecil, dilengkapi dengan tutup dengan lubang kapiler. Alat ini mempunyai volume tertentu dan dibuat sedemikian sehingga pada tyang sama selalu terukur volume yang sama.

Dengan menggunakan piknometer yang berisi air kemudian setelah itu piknometer diisi larutan gula, dan setelah dikoreksi dengan temperature maka dapat dihitung berat jenis larutan tersebut. Dari tabel berat jenis brix didapat brix yang belum dikoreksi. Kemudian dengan melihat tabel koreksi temperature dapat dihitung brix terkoreksi.

Penentuan brix dengan Hydrometer (Timbangan brix)
Alat ini paling umum pemakaiannya di pabrik, karena pemakaiannya mudah dan cepat. Terbuat dari bahan gelas, berbentuk silindris yang bagian bawahnya berbentuk bola. Pada bagian atas meruncing dan pada bagian ini terdapat skala yang menunjukkan derajat brix.

Prinsip kerjanya adalah bahwa gaya keatas yang dialami oleh suatu benda yang dicelupkan dalam cairan tergantung dari berat jenis cairan. Jadi semakin kecil berat jenis maka hidrometer semakin tenggelam. Kemudian brix akan ditunjukkan pada skala yang persis berada di permukaan cairan tersebut.

Pengukuran brix dengan Indeks Bias
Indeks bias suatu larutan gula atau nira mempunyai hubungan yang erat dengan brix. Artinya bahwa jika indeks bias nira bisa diukur, maka brix nira dapat dihitung berdasarkan indeks bias tersebut. Alat untuk mengukur brix dengan indeks bias dinamanakan Refraktometer. Dengan menggunakan alat ini contoh nira yang digunakan sedikit dan alatnya tidak mudah rusak.

-DERAJAT POL
Derajat pol atau pol adalah jumlah gula (dalam gram) yang ada dalam setiap 100 gram larutan yang diperoleh dari pengukuran dengan menggunakan polarimeter secara langsung. Jadi menurut pengertian ini jika pol nira = 15, berarti dalam 100 gram larutan nira terdapat gula 15 gram. Selebihnya 85 gram adalah air dan zat terlarut bukan gula.

Sebenarnya pengertian ini kurang tepat jika yang dimaksud gula adalah Saccharosa. Sebab didalam pengukuran pol ada pengaruh dari senyawa gula selain saccharosa yang menimbulkan perbedaan pengukuran. Jadi jelasnya pol tidak sama dengan saccharosa.

Rotasi Jenis (Spesific Rotation)
Suatu zat yang memiliki sifat aktif optik dapat memutar bidang polarisasi, yang besar kecilnya tergantung pada konsentrasi larutan. Disamping itu juga tergantung pada ketebalan larutan yang dilewati sinar, temperatur dan panjang gelombang (?) dari sinar.  Jika dihubungkan dan dinyatakan dalam rumus :

P = sudut putar
?
 = rotasi jenis
c = konsentrasi (gram/100 ml)
l  = panjang tabung (dm)

Jadi rotasi jenis adalah sudut putar yang disebabkan oleh larutan dengan konsentrasi 1 gram/100 ml dan panjang tabung 1 dm.

Seperti diketahui bahwa saccharosa adalah senyawa karbohidrat yang mempunyai rumus kimia C12H22O11 yang pada kondisi tertentu (keadaan asam dan temperatur tinggi) mengalami hidrolisa menjadi senyawa glukosa dan fruktosa. Reaksinya :

H2O
C12H22O11 
             —————–>>            C6H12O6       +      C6H12O6
Saccharosa            
                                             glukosa                 fruktosa

Saccharosa dan glukosa mempunyai rotasi jenis yang positif sedangkan fruktosa rotasi jenisnya negatif.

Cara Penentuan Pol
Dalam penentuan pol dipakai skala sugar scale. Sugar scale ditentukan berdasarkan berat normal, yaitu bahwa 1000 skala polarimeter diperoleh dari pengukuran larutan sukrosa murni dengan konsentrasi 26 gram per 100 cm3, pada 200 C dengan panjang tabung 2 dm. Untuk menentukan pol suatu larutan diperlukan brix tak dikoreksi dan pembacaan polarimeter. Dengan melihat tabel Schmitz akan diperoleh pol yang sebenarnya.

Contoh :

Brix nira tak dikoreksi          15.3

Pembacaan pol                    47.5

Dari tabel Scmitz akan diperoleh pol  12.82

Tabel Scmitz diperoleh dari rumus :

Pembacaan pol diukur menggunakan alat yang dinamakan Polarimeter atau Saccharomat. Polarimeter terdiri dari polarisator dan analisator. Secara sederhana skema polarimeter adalah sebagai berikut :

Sinar dari sumber cahaya S lewat celah B, kemudian lewat polarisator P. Disini sinar terpolarisasi dan oleh contoh larutan gula C, sinar tersebut bidang polarisasinya diputar. Analisator A dapat diputar pada sumbunya untuk bisa mengukur sudut putar larutan gula tersebut. Intensitas cahaya yang keluar dengan analisator diamati di E.

Dua polarisator yang diletakkan sejajar dengan bidang optiknya kemudian dilewati sinar, maka sinar tersebut akan diteruskan dengan intensitas maksimum. Tapi bila polarisator yang kedua diputar, intensitas berkurang, jika diputar terus akan sampai pada keadaan dimana sinar yang diteruskan minimum intensitasnya. Pada posisi ini bidang optik dari kedua polarisator saling tegak lurus.

Jika pada posisi pertama (bidang optik sejajar) diantara kedua polarisator diletakkan larutan gula, maka intensitas sinar yang sebelumnya maksimum menjadi berkurang, karena terjadi pemutaran bidang polarisasi oleh larutan gula. Posisi intensitas maksimum dapat diperoleh lagi dengan memutar-mutar polarisator kedua. Dengan demikian dapat dilihat berapa besar sudut putar yang disebabkan oleh larutan gula tersebut.

-HASIL BAGI KEMURNIAN (HK)
HK merupakan ukuran dari kemurnian nira, semakin murni secara relatif semakin banyak mengandung gula. Seperti telah dikatakan bahwa nira mengandung zat padat yang terlarut, zat ini terdiri dari gula dan bukan gula. Perbandingan berat kedua zat itu yang dinamakan hasil bagi kemurnian kalau dinyatakan dalam pol dan brix.

Jadi semakin besar jumlah gula, atau semakin sedikit brix HK semakin tinggi dan sebaliknya semakin besar brix HK semakin kecil.

Faktor yang Mempengaruhi Kualitas & Ketahanan Gula

Ketahanan gula selama proses penyimpanan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Selain karena pengaruh kondisi gudang penyimpanan, kemasan yang digunakan juga dari kualitas gula kristal yang diproduksi pabrik gula. Penggumpalan (caking ) selama proses penyimpanan merupakan suatu kondisi spontan dimana terjadi perbedaan kelembaban antara kristal gula dengan lingkungannya (Chitpraset dkk, 2006, Billings, 2005, Roge dan Mahlouti, 2003). Penurunan kualitas gula selama proses penyimpanan di gudang dipengaruhi oleh :

  1. Ukuran partikel kristal yang kecil dan tidak rata. tidak ada kristal konglomerat karena dapat menimbulkan rongga-rongga yang terisi lapisan molases sehingga berpotensi menjadi tempat tumbuhnya mikroorganisme. Kristal gula yang dihasilkan pada proses kristalisasi besarnya tidak seragam. Proses kristalisasi sendiri berlangsung di pan masak, dimana terjadi proses pembesaran kristal. Setelah beberapa waktu kristal dan syrup dialirkan ke palung pendingin untuk proses kristalisasi lanjut. Pada akhirnya kristal dan sirup dipisahkan dengan centrifuge hingga dihasilkan berbagai macam ukuran kristal gula. Ada kristal dengan ukuran besar, lembut, kasar, agglomerates dan kristal konglomerat. Selanjutnya berbagai macam kristal ini di screening sehingga diperoleh ukuran kristal yang hampir seragam. Parameter yang digunakan dalam distribusi ukuran kristal adalah median mesh size (MA) dan coefficient of variation (CV), Bostock, 2010 dan Bennar, 2009. Nilai dari MA tergantung dari standar dan permintaan konsumen, Untuk Indonesia berdasarkan SNI.3140.3 : 2010,  angka besar jenis butir sebesar 0.8 – 1.2 mm. Nilai dari MA dan CV digunakan sebagai nilai input bagi perancangan alat pengering (sugar dryer). Secara umum nilai MA > 0.55 mm dan CV 28 % serta kadar air < 1 % digunakan sebagai parameter input perancangan sugar dryer. Dengan nilai ideal tersebut diharapkan proses pengeringan gula kristal dapat berjalan normal sehingga target nilai kadar air gula produk dapat tercapai.    Chitpraset dkk, 2006,  dalam penelitiannya terhadap penggumpalan raw sugar menyatakan bahwa ukuran kristal dan relative humidity (RH) dari lingkungan berpengaruh terhadap kerusakan (penggumpalan) selama proses penyimpanan. Kristal dengan ukuran > 0,425 mm dengan RH kurang dari 67,89 % pada suhu penyimpanan 30 0C merupakan kondisi yang ideal untuk mengurangi kerusakan.
  2. Kadar kotoran yang tinggi, contohnya kandungan gula reduksi yang tinggi yang berperan dalam sifat higroskopis gula kristal.
  3. Jumlah zat tak terlarut seperti partikel bagasilo dan kotoran lain yang menempel pada permukaan kristal gula. Zat tak larut dapat membawa air dan tempat tumbuhnya mikroorganisme.
  4. Kadar air gula kristal yang tinggi pada saat di packing. air yang terdapat dalam lapisan tetes pada permukaan kristal menyebabkan tekanan osmosa tinggi pada tetes dimana kondisi ini dapat menghambat propagasi mikroorganisme penyebab kerusakan gula.  Kualitas gula kristal yang diproduksi oleh suatu pabrik gula harus memenuhi kriteria sesuai dengan standar nasional indonesia (SNI). Salah satu parameter utama kualitas gula kristal adalah kadar air, dimana menurut SNI 3140.3 : 2010 mengenai gula kristal putih, kadar air gula kristal putih < 0,1 %. Pada proses produksi gula di pabrik gula di Indonesia, kebanyakan gula produk dikemas dalam bentuk karung @ 50 kg. Kemasan dalam karung ini kemudian disimpan dalam gudang dengan ditumpuk sampai tiba waktunya untuk di distribusikan ke konsumen. Kadar air berpengaruh terhadap kualitas gula setelah diproduksi. Kadar air yang tinggi (> 0,1 %) bisa menyebabkan gula menggumpal ataupun mikroba dapat tumbuh subur dalam kemasan gula. Gula yang berkualitas secara fisik terlihat kering dengan kristal yang kuat dan seragam. Faktor yang mempengaruhi kadar air dari gula kristal adalah pada saat proses pengeringan, pengepakan dan penyimpanan atau sugar handling. Gula kristal dipisahkan dari sirupnya menggunakan centrifuge, dimana pada setelah proses pemisahan kondisi gula masih basah dengan kadar air 0,3 – 1 %, Bartels, dkk, 2003 . Air yang terdapat dalam kristal gula dibagi menjadi 3 bagian, yaitu air yang melekat di permukaan kristal gula (surface water), air yang terdapat dalam kristal (inclusion water) dan total air yang terdapat dalam kristal, Bostock, 2009. Air yang melekat pada permukaan akan menguap pada saat proses pengeringan. Sedangkan air yang terdapat dalam kristal tidak akan langsung menguap pada proses pengeringan. Air ini akan merembes keluar selama proses penyimpanan bergantung pada kondisi gudang, temperatur dan kelembaban dari gudang penyimpanan. Selama proses penyimpanan dalam gudang gula dapat mengalami kerusakan karena mikroba. Faktor terbesar yang mempengaruhi tumbuhnya mikroba adalah banyaknya kadar non gula dan air pada lapisan film pada permukaan kristal gula. Untuk mengukur kondisi gula selama penyimpanan digunakan rumus safety factor. Angka safety factor < 0,250 dipakai sebagai acuan untuk menunjukkan kondisi dan kualitas gula selama proses penyimpanan bagus.
  5. Kelembaban atmosfer (relative humidityi) yang tinggi.

 

Reference:
Anonim, 2009. Gula Rafinasi dan Proses pembuatannya.http://www.risvank.com/ 

Baikow, V. E. 1978. Manufacture and Refining of Raw Cane Sugar. 2nd Edition.England

Winarno, F.G. 1993. Pengantar Teknologi Pangan. PT. Gramedia. Jakarta

Chen, J. C.P. C. C. Chou. 1993. Cane Sugar Handbook. Jonh Wiley & Son Inc. Amerika


KARAKTERISTIK WHEY PROTEIN SUSU

KARAKTERISTIK WHEY PROTEIN SUSU INDUSTRI PANGAN

Posted by Widiantoko, R.K

Susu sapi merupakan bahan pangan kaya zat gizi, terutama protein. Protein susu sapi terdiri dari dua jenis, yaitu protein whey dan kasein dengan komposisi 20 dan 80 persen. Pada pembuatan beberapa produk pangan, misalnya keju dan mentega, dipisahkan antara protein whey dan kasein. Kasein dan Protein whey dipisahkan melalui pengasaman pada pH 4,5-4,8. Walaupun merupakan hasil samping, protein whey masih memiliki komponen gizi dan senyawa yang dapat memberikan peran tertentu dalam pembuatan produk-produk pangan.

A. Komposisi protein whey
Protein whey berbentuk cairan yang berwarna kehijauan, sehingga komponen terbesar pada protein whey adalah air. Protein whey masih mengandung 19,3% persen /w dari seluruh fraksi protein whey susu sapi, yang didominasi β-laktoglobulin. Protein whey juga mengandung garam mineral, laktosa, protein, dan lemak dalam jumlah sedikit seperti tercantum pada Tabel 1.

Protein whey tersusun dari beberapa jenis protein yaitu β -lactoglobulin, β -lactalbumin, bovine serum albumin peptides, immunoglobulins, lactoferrin, dan lactoperoxidas (Tabel 2). Diantara protein-protein tersebut, β-laktoglobulin dan β-laktalbumin bersifat globular dan memiliki peran paling penting terhadap sifat fungsional protein whey sehingga menentukan karakter produk pangan yang dihasilkan.

Tabel  Nilai gizi protein whey

Komponen Jumlah
Laktosa 4,5 – 5
Protein 0,6 – 0,8
Lemak 0,4 – 0,5
Garam mineral 8 – 10

Tabel  Komposisi protein whey

Jenis protein Kadar (g/l)
β laktoglobulin 3,2
α-laktalbumin 1,2
Serum albumin 0,3
Immunoglobulin 0,7
Laktoferin, lisosim dan laktoperoksidase 0,8

Komponen penting yang terdapat di dalam whey :

-β-laktoglobulin
β-lactoglobulin terdapat sekitar 50% dari kandungan whey total. Protein ini memiliki banyak gugus yang mengikat mineral, vitamin larut lemak, dan bertindak sebagai protein transpor untuk senyawa lipofilik seperti tokoferol dan vitamin A. Modifikasi β-laktoglobulin menghasilkan produk yang memiliki aktivitas antivirus yang kuat

-α-lactalbumin
α-lactalbumin terkandung sekitar 25% dari kandungan protein whey total. Protein ini memiliki profil asam amino yang sangat baik, yang kaya akan lisin, leusin, treonin, triptofan dan sistin. Fungsi biologis utama dikenal dari α-lactalbumin adalah untuk memodulasi sintesis laktosa dalam kelenjar susu. Penambahan protein ini adalah sangat dianjurkan dalam susu formula bayi dan produk pangan lainnya. Beberapa peneliti menyimpulkan bahwa α-lactalbumin efektif sebagai agen anti-kanker.

-Imunoglobulin
merupakan kelompok protein kompleks yang berkontribusi secara signifikan terhadap kandungan protein serta mempunyai fungsi imunologi yang sangat penting. Senyawa ini dapat memberikan perlindungan dari beberapa penyakit pada bayi dan memiliki peran dalam upaya pengendalian penyakit pada orang dewasa. Whey protein konsentrat dapat digunakan sebagai suplemen susu bubuk karena mengandung antibodi yang cukup untuk membunuh E. coli.

-Bovine serum albumin

Bovine serum albumin (BSA) memiliki profil asam amino esensial yang komplek. BSA dapat mengikat asam lemak bebas, dan jenis lemak. BSA sangat penting dalam mempertahankan fungsi lemak. Hal ini menjadi sangat penting terutama jika dikaitkan dengan proses oksidasi lemak. Dalam beberapa penelitian dilaporkan bahwa BSA mengurangi resiko kemungkinan seseorang mengidap berbagai penyakit, seperti diabetes dan kehilangan daya tahan tubuh.

– Laktoferin
Laktoferin adalah protein yang dapat mengikat besi dan memiliki kemampuan sebagai agen antimikroba. Sistem kerja antimikrobanya adalah dengan cara mengikat zat besi dalam mikroorganisme. Keunggulan laktoferin lainnya yaitu membantu penyebaran besi dalam darah, antijamur, antivirus, dan antikanker, mengikat racun, meningkatkan efek imunomodulasi, mempercepat penyembuhan luka, dan anti-inflamasi.

-Laktoperoksidase
Laktoperoksidase telah dikenal sebagai agen antimikroba alami dalam susu, air liur dan air mata. Sistem laktoperoksidase telah terbukti baik sebagai bakterisida dan bakteriostatik terhadap berbagai jenis mikroorganisme, dan tidak memiliki efek negatif. Dalam studi klinis di bidang kedokteran gigi, laktoperoksidase terbukti mengurangi akumulasi plak, gingivitis, dan karies dini.

-Glycomacropeptide
Glycomacropeptide (GMP) merupakan bagian dari glikosilasi caseinomacropeptide (CMP), banyak terdapat dalam whey manis yang terbentuk setelah koagulasi protein oleh rennin. Sifat-sifat biologis dan fisiologis yang telah dikaitkan dengan peranan GMP meliputi: penurunan sekresi lambung, gigi penghambatan karies dan plak gigi, mendorong pertumbuhan Bifidobacteria, kontrol phenylketunoria, dan dapat menekan nafsu makan.

B. Sifat fungsional protein whey
Sifat fungsional bahan pangan merupakan kemampuannya untuk menghasilkan sifat khas pada produk yang dihasilkan. Protein memiliki sifat fungsional tertentu jika diaplikasikan pada produk pangan, demikian juga protein whey. Di atas sudah dibahas bahwa protein whey tersusun atas beberapa jenis protein, dan diantaranya ada dua jenis yang dominan berperan terhadap sifat fungsionalnya. ?-laktoglobulin terutama berperan terhadap sifat pembentukan gel, sedangkan ?-laktalbumin merupakan pengemulsi yang baik.

Sifat fungsional protein whey berkaitan dengan sfat fisik, kimia dan struktur seperti ukuran, bentuk, komposisi asam amino serta rasio hidrofobik/hidrofilik. Proses pengolahan (homogenisasi, pemanasan, pembekuan), kondisi lingkungan (pH, suhu, kekuatan ionic) serta interaksi dengan komponen lain juga mempengaruhi sifat fungsional protein. Gambar 1 menunjukkan faktor-faktor yang mempengaruhi sifat fungsional protein whey.

Protein whey merupakan ingredien penting pada berbagai produk pangan misalnya olahan susu, daging dan rerotian karena sifat fungsional dan nilai gizinya yang khas. Berbagai proses pengolahan dapat mempengaruhi karakteristik protein whey sehingga memodifikasi struktur dan fungsionalitasnya, seperti kemampuan membentuk gel, buih dan sifat emulsinya. Sifat fungsional protein whey yang penting adalah kelarutan, viskositas, water holding capacity , pembentukan gel, emulsifikasi dan pembentukan buih ( foaming) seperti terlihat pada Tabel 3.

Tabel  Sifat fungsional protein whey

Sifat fungsional Peranan Aplikasi produk pangan
Water binding (hydration)
  • Hasil interaksi protein-air
  • Kemampuan protein whey dalam mengikat air meningkat dengan adanya denaturasi
Produk berbahan dasar daging, minuman, rerotian
Solubility (kelarutan)
  • Hasil interaksi protein-air
  • Protein whey dapat larut pada semua pH, kecuali jika terjadi denaturasi pada pH 5 maka tidak bersifat larut
Minuman
Gelation dan viscosity
  • Interaksi protein-protein menghasilkan pembentukan matriks dan gel
  • Viskositas tidak terlalu tinggi, kecuali mengalami denaturasi
Salad dressings, sup krim, setting cheeses, produk rerotian, gravies, olahan daging
Sifat emulsi Dapat membentuk emulsi dengan baik kecuali jika terjadi denaturasi pada pH 4-5 Sosis, sup krim, cake, salad dressing
Foaming/whipping
  • Memiliki overrun tinggi dan stabilitas buih baik
  • Sifat membentuk buih paling baik jika protein whey tidak terdenaturasi, dan tidak bersaing dengan emulsifier lain
Whipped toppings, chiffon cakes, desserts
Warna dan aroma
  • Protein whey berperan dalam reaksi pencoklatan dengan cara bereaksi dengan laktosa dan gula reduksi lain pada saat pemanasan sehingga membentuk warna coklat yang diinginkan pada produk pangan
  • Protein whey tidak memiliki rasa sehingga tidak memberikan flavor tertentu saat diaplikasikan ke produk
Permen (confectionery), rerotian, olahan susu

– Water binding dan solubility
Sifat protein whey dalam mengikat air cukup penting, karena semakin banyak jumlah air yang dapat diikat maka rendemen pengolahan akan semakin tinggi. Hal tersebut berkaitan dengan penurunan biaya produksi. Kapasitas pengikatan air whey protein tergantung pada sifat internal protein (komposisi dan konformasi asam amino) dan faktor lingkungan (pH, kekuatan ionic, suhu).

Kelarutan merupakan fungsi suhu, pH, keberadaan ion lain dan cara pelarutan. Bahan pangan umumnya meningkat kelarutannya dengan meningkatnya suhu, akan tetapi tidak demikian halnya dengan protein whey. Semakin tinggi suhu mengakibatkan terjadinya denaturasi yang akan menurunkan kelarutan.

Protein merupakan bahan pangan yang hanya sedikit larut bila berada pada titik isoelektrik, akan tetapi tidak demikian dengan protein whey. Protein whey dapat larut pada rentang pH yang luas, sehingga tepat apabila diaplikasikan pada produk minuman.

-Gelasi
Pembentukan gel dapat terjadi karena adanya panas, tekanan dan kation divalent. Gel protein whey terbentuk melalui dua tahap, yaitu tahap denaturasi protein dan pembentukan kembali jaringan dari molekul-molekul yang telah mengalami denaturasi. Sifat gel yang terbentuk dipengaruh konsentrasi, kecepatan pemanasan, tingkat denaturasi, kekuatan ionic dan adanya ion spesifik. Ion-ion spesifik seperti kalsium, natrium dan magnesium mempengaruhi pembentukan gel pada protein whey. Pada pH lebih dari 8, garam-garam klorida, terutama kalsium meningkatkan kecepatan pembentukan gel.

Ada dua jenis gel dari protein whey, yaitu gel yang terbentuk dengan adanya panas dan gel yang terbentuk pada suhu ruang. Jenis gel yang kedua disiapkan dengan cara memanaskan protein whey sampai mengalami agregasi, diikuti dengan pendinginan secara cepat pada suhu ruang. Gel akan terbentuk dengan adanya penambahan NaCl atau CaCl2 Kebanyakan gel protein terbentuk dengan adanya panas.

Gel protein whey dapat mengikat air dan zat gizi lain dalam jaringan. Kemampuan protein membentuk gel tergantung kapasitas pengikatan air, keberadaan lipid, garam dan gula. Pembentukan gel merupakan sifat fungsional yang penting dalam produk-produk roti, olahan susu, daging, surimi, dessert dan sour cream . Pada beberapa produk pangan, protein whey memberikan peran terhadap beberapa sifat fungsional yang sulit untuk didefinisikan mana yang paling penting.

-Emulsifier
Emulsi merupakan sistem yang terdiri dari dua fase cairan yang tidak saling melarutkan, dimana salah satu cairan terdispersi dalam bentuk globula-globula di dalam cairan lainnya. Cairan yang terpecah menjadi globula-globula dinamakan fase terdispersi, sedangkan cairan yang mengelilingi globula-globula disebut medium dispersi atau fase kontinu. Agar diperoleh fase terdispersi dan medium dispersi maka diperlukan emulsifier dan energi. Pada proses pembuatan emulsi dibutuhkan jenis emulsifier yang cocok dengan tujuan untuk memperoleh tipe emulsi yang diinginkan secara cepat dan ekonomis.

Protein whey punya peran penting sebagai emulsifier pada system pangan. Peran protein whey sebagai emulsifier ditentukan oleh konsentrasi protein, pH, kekuatan ionic, konsentrasi kalsium dan laktosa, proses pengolahan dan kondisi penyimpanan. Satu catatan penting adalah pada titik isoelektrik, protein whey membentuk emulsi yang tidak stabil, akan tetapi apabila sudah susu sudah mengalami pasteurisasi, sifat pengemulsinya tidak terpengaruh.

Peran protein whey sebagai pengemulsi kurang dibandingkan dengan kasein, akan tetapi protein whey banyak digunakan sebagai pengemulsi bahan yang memiliki berat molekul rendah. Contoh produk yang menggunakan protein whey sebagai pengemulsi adalah formula makanan bayi, minuman pengganti makan, sup dan saus.

-Foaming/whipping (kemampuan membentuk buih)
Kemampuan membentuk buih merupakan sifat protein whey yang dipengaruhi tegangan antarmuka air udara. Pemanasan protein whey pada suhu 55 sampai 60oC mengakibatkan molekul-molekulnya menyebar secara cepat pada permukaan, yang diikuti penyusunan kembali lapisan untuk memerangkap udara. Hal tersebut mengakibatkan terbentuknya buih pada produk. Terjadinya denaturasi sebagian protein whey mengakibatkan penyusunan kembali molekulmolekulnya sehingga membentuk struktur yang kaku dan meningkatkan viskositas. Pendinginan sampai dibawah 4oC menurunkan buih yang terbentuk yang diakibatkan pengaruh laktoglobulin.

Sifat membentuk buih pada protein whey terutama dipengaruhi tingkat denaturasinya. Protein whey yang tidak terdenaturasi memiliki sifat membentuk buih paling baik. Faktor lain yang mempengaruhi adalah konsentrasi ion kalsium, suhu, pH dan kadar lemak. Sifat membentuk buih protein whey memberikan peran penting pada produk rerotian dan confectionery creams .

-Memperbaiki flavor dan warna kecokelatan
Produk whey dengan kadar laktosa tinggi dan protein rendah bisa menjadi pilihan untuk tujuan ini. Misalnya dry sweet whey, whey permeate/ deproteinized whey/ DPS (dairy product solid), atau WPC34. Kandungan laktosanya yang tinggi menyebabkan reaksi Maillard (pencoklatan) meningkat. Selain itu, kemanisan dan kelembutan produk akhir juga meningkat. Whey juga membantu meminimalkan kehilangan flavor selama proses pemanggangan biscotti, rusk, savarine, dan cracker. Hal ini dikarenakan whey membuat flavor lebih tahan terhadap proses pemanggangan. Produk whey yang bisa menjadi pilihan antara lain sweet whey atau DPS. Selain itu, dry acid whey biasa digunakan untuk memberi cita rasa asam dan memperbaiki tekstur pada produk bakeri.

-Pengganti telur
Sebagai pengganti telur, WPC34 dapat digunakan pada produk cookie, misalnya viennese, chocolate chops, snickerdoodle, dan soft lemon cookies. Sedangkan WPC80 cocok untuk produk roti, cakes, cookie (jenis kering dan basah), dan muffin. Pemakaian whey ini dapat mengurangi biaya bahan baku, menyesuaikan tingkat kelembutan cookie, dan memberi tekstur yang stabil pada cookie dan biscotti. Sebelum mengganti telur dengan whey, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan. Pada kue, protein telur berperan penting pada kualitas struktur, tekstur, dan rasa produk. Komposisi adonan kue juga khas dengan jumlah gula yang tinggi, bahkan melebihi jumlah terigu. Di sisi lain, gula dapat menghambat pembentukan gluten pada adonan. Selain itu, juga menyebabkan suhu terbentuknya gluten dan gelatinisasi pati meningkat. Di sinilah protein telur berperan penting. Pembentukan struktur protein telur terjadi pada suhu yang lebih rendah, sehingga telur dapat menjaga agar pembentukan crumb tetap optimal selama pemanggangan. Oleh karena itu, sebaiknya tidak semua bagian telur digantikan dengan whey. Secara teknis, ada beberapa pertanyaan yang perlu dijawab sebelum menggunakan whey sebagai pengganti telur, yaitu:

  • Telur dalam bentuk produk apa yang diganti? Apakah bentuk bubuk atau telur segar?
  • Beberapa total kandungan protein dan air pada produk telur tersebut?
  • Apakah whey bisa memberi nilai tambah pada produk akhir?

Pertanyaan di atas perlu dijawab karena jumlah whey yang ditambahkan perlu dihitung berdasar jumlah kandungan protein dan air pada produk telur yang digunakan. Berat satu telur utuh besar sekitar 52-55 gram dan 75% nya adalah air. Sementara itu, kandungan protein telur segar sebesar 12%, sedangkan telur dalam bentuk bubuk sebesar 46%. Kandungan protein pada produk whey pun bervariasi, mulai dari 11% pada sweet whey sampai 90% atau lebih pada WPI. Kemudian, pada telur segar, air untuk mengganti cairan telur harus ditambahkan bersamaan dengan whey.

-Memperbaiki nilai gizi
Kandungan protein whey dinilai lengkap karena mengandung semua asam amino esensial yang diperlukan tubuh. Whey protein concentrate (WPC) juga kaya kalsium dan mineral lainnya. Kombinasi WPC80 atau whey protein isolate (WPI) dengan gula alkohol dan pemanis buatan mampu menurunkan penggunaan ingridien sumber karbohidrat pada produk bakeri sehingga dapat dihasilkan produk rendah karbohidrat. Selain WPC, dairy product solid (DPS) juga dapat menjadi pengganti karbohidrat. DPS juga kaya akan mineral, seperti kalsium, fosfor, potasium, dan sodium. Kandungan sodium tersebut dapat mengurangi penggunaan garam pada formulasi. Di sisi lain, kandungan mineral lainnya dapat menjadikan DPS sebagai sumber mineral tambahan. Selain itu, penggunaan WPC34 pada kue, cookie, dan muffin bisa berfungsi sebagai imitasi lemak. Fungsi imitasi lemak ini berasal dari kemampuan WPC mengikat air. Adonan produk bakeri dengan WPC memerlukan jumlah air yang lebih banyak daripada adonan tanpa WPC. Hal ini disebabkan saat proses pemanggangan, polimer protein whey akan terbuka (unfold) akibat terdenaturasi oleh panas. Terbukanya struktur protein ini menyebabkan akses ke daerah pengikatan air (water binding) pada protein meningkat sehingga daya ikat air akan bertambah. Akibatnya jumlah air yang dapat diikat juga meningkat. Jumlah air yang meningkat ini mengkompensasi jumlah lemak yang berkurang sehingga produk akhir dengan kandungan lemak lebih rendah (reduced-fat) akibat penambahan WPC tetap akan memiliki tekstur yang lembut mirip dengan adonan fullfat. Penambahan WPC ini bisa mengurangi penggunaan lemak hingga 50%. Produk whey juga bisa digunakan untuk tujuan fortifikasi protein yang umumnya digunakan pada produk olahraga dan kesehatan. Misalnya penggunaan WPC80 atau WPI pada tortilla, pizza crust, cookies, dan roti. Whey protein kaya akan asam amino rantai cabang atau branched-chain amino acids (26 mg leusin, isoleusin, dan valin per 100 gram WPC) yang dapat menyumbang 10-15% total energi yang dibutuhkan untuk olahraga berat (endurance exercise) (Chandan & Kilara 2011). Lebih lanjut, selama proses pencernaan WPC juga menghasilkan peptide bioaktif yang diketahui berperan menurunkan tekanan darah, memperbaiki imunitas, dan melawan virus dan jenis infeksi lainnya (Chandan & Kirala 2011).

-Penggunaan pada artisan bread
Penggunaan WPC34 pada artisan bread membuat penanganan (handling) adonan menjadi lebih mudah (relaxed machineability), menghasilkan crumb yang lebih lembut, warna coklat keemasan yang lebih menarik, dan cita rasa yang lebih kuat. Selain itu, juga dapat memperbaiki nilai gizi dan memperpanjang masa simpan produk. Selama proses fermentasi, laktosa pada produk whey tidak tercerna oleh khamir sehingga proses pencoklatan bisa lebih optimal dan aroma yang dihasilkan juga lebih baik. Jumlah WPC34 yang direkomendasikan berkisar 1-4% (basis tepung terigu). WPC80 atau WPC50 juga dapat digunakan dengan kisaran kurang dari 5%.

-Penggunaan pada produk whole grains
Tantangan pemakaian tepung gandum utuh untuk produk bakeri adalah rendahnya kandungan gluten. Padahal gluten merupakan pembentuk struktur adonan yang lentur dan elastis. Tanpa gluten, sifat tersebut tidak akan terbentuk. Penambahan produk whey bisa menggantikan rendahnya kandungan gluten karena whey mengandung protein yang juga memiliki sifat fungsional seperti gluten.
Selain itu, kandungan serat terlarut (soluble fiber) yang tinggi pada tepung whole grains dapat menyebabkan adonan menjadi lengket (gummy). Artinya, adonan tersebut bersifat machineability yang rendah atau sulit ditangani. Penambahan WPC pada adonan tepung whole grains dapat mengurangi kelengketan melalui daya ikat air whey yang baik.

C. Jenis-jenis protein whey
Protein whey memiliki nilai gizi dan fungsional yang baik, sehingga menarik untuk dikembangkan mulai akhir tahun 1980-an. Komposisi protein whey bervariasi, dan di pasaran dikembangkan beberapa jenis produk yang dapat diaplikasikan pada produk pangan.

Produk

Kandungan (%)

Air

Lemak

Protein

Laktosa

Abu

Dry sweet whey 4.5 1.1 12.9 73.5 8.0
Reduced lactoce whey 4.0 2.5 22.0 55.0 16.5
Demineralized whey 4.0 2.2 13.0 76.8 4.0
Dry acid whey 4.3 1.0 12.3 71.3 11.1
WPC34 3.5 4.0 34.5 51.0 7.0
WPC50 3.5 4.0 50.5 36.0 6.0
WPC80 3.5 6.0 80.5 5.0 5.0
WPI 3.5 0.5 93.0 1.0 2.0

Berdasarkan kadar proteinnya, beberapa produk dari protein whey adalah bubuk, isolate protein whey ( whey protein isolate /WPI), hidrolisat ( whey protein hidroysate / WPH), konsentrat (whey protein consentrate/WPC), ekstrak laktoglobulin dan laktalbumin dan diaplikasikan pada berbagai produk pangan. Produk-produk olahan protein whey tersebut memiliki sifat yang berbeda karena diperoleh dari teknik pengolahan yang berbeda. Diantara produkproduk tersebut, yang paling banyak digunakan adalah WPC, WPI dan WPH.

Whey powder diperoleh dengan memanfaatkan hasil pemisahan dalam proses pembuatan keju secara langsung. Whey dipisahkan dari lemak, dipasteurisasi, kemudian langsung dikeringkan sehingga diperoleh whey dalam bentuk bubuk. Seringkali, whey powder dikurangi, sehingga menghasilkan demineralized whey.

WPC merupakan produk dari protein whey yang sudah dikurangi air, mineral dan laktosanya. Proses pembuatan WPC dari protein whey menggunakan teknik separasi seperti diafiltasi, ultrafiltrasi, electrodialysis dan ionexchange. WPC memiliki kadar protein bervariasi, mulai 35 sampai 80 persen, dan masih mengandung karbohidrat dan lemak. WPC dapat digunakan dalam bentuk cair, bubuk dan konsentrat. WPC yang memiliki kadar protein 35 persen pada umumnya digunakan sebagai pengganti susu skim, baik sebagai penstabil maupun pengganti lemak. WPC tersebut memiliki peran untuk mengikat air, memberikan rasa mirip lemak dan memiliki sifat lembut seperti gelatin. Produkproduk yang menggunakan WPC misalnya yoghurt, produk bakery, makanan bayi dan permen.

WPC yang memiliki kadar protein 50, 65 atau 80 persen digunakan pada produk yang memerlukan kelarutan pada rentang pH yang las. Contoh produk tersebut adalah minuman berenergi, sup krim, produk bakery, olahan daging, produk pangan rendah lemak dan minuman yang difortifikasi protein.

WPC dalam bentuk bubuk memiliki kadar protein 80 sampai 85 persen. Bahan ini baik digunakan sebagai pengganti putih telur pada produk meringue, es krim dan topping karena bersifat ekonomis. Whey protein concentrate diproses menggunakan teknologi ultrafiltrasi untuk menyaring dan memekatkan whey hasil pemisahan dari kasein. Dalam proses tersebut, molekul-molekul berukuran besar seperti laktosa dan abu akan tereleminasi. Akibatnya, akan diperoleh konsentrasi protein yang lebih tinggi, yakni antara 25-89%, tapi umumnya adalah 80%. Ada beberapa jenis WPC yang digolongkan berdasarkan kandungan proteinnya. Misalnya WPC34 yang artinya kandungan protein berkisar 34%, WPC50 kandungan proteinnya sekitar 50%, dan WPC80 yang kandungan proteinnya berkisar 80%.

Diantara produk protein whey, WPI memiliki kadar protein paling tinggi yaitu 95 persen dan sifat fungsionalnya lebih baik dibandingkan WPC karena kadar lemak, laktosa dan garam lebih rendah, namun harganya lebih mahal dibandingkan yang lain.  Proses yang digunakan biasanya melibatkan teknologi mikro filtrasi dan ion exchange. Sehingga akan lebih banyak komponen non protein yang tereleminasi.

Referensi
De Wit. 1998. Nutritional and functional characteristics of whey proteins in food products. J. Dairy Sci. 81 (3): 597-608.

Kresic, G., Lelas, V., Rezek Jambrak, A., Herceg, Z., and Rimac, B.S. 2008. Influence of novel food processing techologies on the rheological and thermophysical properties of whey proteins. Journal of Food Engineering. 87: 64-73. 

Snezana, J., M. Bara?, and O. Ma?ej. 2005. Whey proteins. properties and possibility of application. Mljekarstvo 55 (3) 215-233

Geiser, Marjorie.-. The Wonders of Whey Protein. NSCA’s Performance Training Journal.

Johnson. 2000. US Whey Products in Snacks and Seasoning. US Dairy Export Council USA.

Keaton, Jimmy. 1999. Whey Protein and Lactose Products in Processed Meats. US Dairy  Export Council USA.

Chandan, R.C., and Kilara, A. 2011. Dairy ingredients for food processing. Iowa, US: Blackwell publishing.