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

PENGEMASAN DAN PENGAWETAN

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

Iklan

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.


PROSES DASAR PEMBUATAN PAPER KARTON

PROSES DASAR PEMBUATAN PAPER KARTON

A. Kayu sebagai bahan baku

Secara etimologi kertas atau paper berasal dari kata latin papyrus yang merujuk ke sebuah nama tanaman cyperus papyrus. Papyrus adalah lembaran tebal mirip kertas yang digunakan oleh bangsa Yunani untuk menulis. Walaupun secara etimologi berasal dari kata papyrus namun sifat dan tampakan antara kertas dan papyrus sangatlah berbeda. Kertas yang lebih modern adalah lapisan tipis material yang diproduksi dari bubur serat selulosa. Bubur kertas di press dan dikeringkan sehingga membentuk lembaran yang lentur.

Semua bahan material yang mengandung serat selulosa bisa diproses menjadi kertas. Sumber serat selulosa yang paling umum adalah kayu namun ada juga beberapa sumber serat yang lain seperti pelepah pisang, rumput, tanaman perdu, ampas batang tebu, bambu. Beberapa tahun terakhir ini dikembangkan rumput laut sebagai alternatif bahan baku kertas.

ppr1

Struktur kayu mengandung tiga komponen utama yakni cellulose, hemicellulose dan lignin. Selulosa adalah polimer linier yang mengandung 5.000 sampai 10.000 mers dalam satu molekul. Di dalam struktur kayu selulosa ini membentuk bundle yang disebut dengan microfbril.

ppr2

Berdasarkan ukuran panjang pendeknya, serat yang dihasilkan kayu dikategorikan ke dalam serat panjang dan serat pendek. Serat panjang dihasilkan oleh pohon kayu lunak (softwood) dengan kisaran panjang serat 3,5 mm sampai 4,8 mm. Sedangkan serat pendek yang mempunyai kisaran panjang 0,7 mm sampai 1,7 mm dihasilkan oleh pohon kayu keras.

Ciri-ciri pohon kayu lunak adalah daunnya yang berbentuk jarum. Pohon kayu lunak tumbuh subur di daerah subtropis, contohnya pohon pinus dan cemara. Pohon kayu keras mempunyai ciri berdaun lebar dan tumbuh subur di daerah tropis.

ppr3

 

A : Fiber

B : Wall

C : Macrofibril

D : Microfibril

E : Molekul selulosa

F : Glucose

B. Proses pembuatan kertas

Proses pembuatan pulp dan kertas berkembang di China sekitar abad kedua masehi pada jaman dinasti Han. Kemudian menyebar melalui timur tengah ke pertengahan eropa pada abad ke 13. Pada abad ke 19 industri pembuatan kertas berkembang pesat seiring dengan ditemukannya proses yang lebih ekonomis

Proses pembuatan kertas secara manual sering dilakukan sebagai kegiatan home industri. Bahannya dari kertas bekas ataupun dari serat-serat selulosa tumbuhan yang diblender menjadi bubur kertas. Bubur kertas tersebut biasanya dicampur dengan lem agar kertas yang dihasilkan lebih kuat. Campuran bisa juga berupa bahan-bahan dekoratif semisal kelopak bunga, benang jagung dan lain-lain untuk menghasilkan kertas yang lebih artistik. Bubur kertas ditiriskan di atas saringan kemudian setelah agak kering dipress. Pengerigan akhir dilakukan dengan penjemuran di bawah sinar matahari.

ppr4

Dalam skala industri, pembuatan kertas sudah memakai mesin-mesin yang modern dan efisien serta berkapasitas besar. Proses pembuburan dilakukan di hydra pulper, mirip dengan blender yang ukurannya besar. Bubur kertas menjalani proses cleaning, screening dan refining. Bubur kertas yang telah direfining diatur kadar seratnya (consistency-nya) agar bisa dihasilkan kertas dengan grammature sesuai yang diinginkan.

Bubur kertas dihamparkan di atas screen (wire) melalui headbox. Keluar dari wire, bentangan bubur kertas yang masih basah di press untuk mengurangi kadar air. Proses selanjutnya pengeringan dengan dipanaskan di silinder dryer.

ppr5

Perlu dibedakan pengertian antara pulp mill dan paper mill. Pulp mill adalah pabrik yang memproduksi pulp dari bahan baku kayu atau sumber serat seluosa yang lain. Sedangkan paper mill adalah pabrik yang memproduksi kertas dari bahan pulp atau waste paper atau campuran keduanya. Beberapa pabrik memiliki mill terpadu antara pulpmill dan paper mill.

C. Jenis Kertas

Kegunaan kertas sangat beragam mulai dari media tulisan, cetakan dan juga kemasan. Khusus dalam industri kemasan kotak karton gelombang (corrugated carton box) dikenal dua kelompok bahan utama kertas yakni kertas untuk lapisan datar (liner) dan kertas untuk lapisan gelombang (fluting)

1. Liner

Di Indonesia kertas liner sering disebut dengan kraft (kraft liner). Hal ini tidak sepenuhnya tepat karena ditilik dari proses pembuatan dan komposisi bahannya tidak memenuhi kategori kraft. Liner dapat dibagi dalam dua kelompok liner yakni:

  • Kraft Liner => Terbuat dari komposisi virgin pulp dan dan sedikit recycled fiber. Parameter kualitas yang dimilikinya sangat baik. Biasanya permukaannya lebih halus dan kelengketan lemnya lebih baik.
  • Test Liner => Terbuat dari 100% recycled paper. Meskipun terbuat dari 100% waste paper namun dengan proses produksi dan penambahan aditive tertentu bisa didapat parameter kualitas yang lebih baik walaupun secara umum tetap di bawah kraft liner.

Warna natural dari liner adalah coklat kusam namun ada juga yang menambahkan proses bleaching pada proses pembuatannya sehingga diperoleh warna white. White liner sering digunakan sebagai bahan kemasan yang menuntut kualitas cetakan dan tampilan yang lebih bagus dan menarik.

2. Fluting Medium

Bahan untuk lapisan gelombang (corrugated) lebih dikenal dengan sebutan kertas medium (medium fluting atau corrugating medium). Ditinjau dari bahan dan proses dapat dikategorikan dua kelompok medium yakni:

  • Semi Chemical medium fluting => Terbuat dari serat pendek kayu keras yang diproses secara semichemical dengan sedikit sekali campuran dari waste pabrik kertas. Kualitasnya sangat baik namun dari harga tidak ekonomis.
  • Bogus medium => Kertas medium terbuat dari 100% bahan waste paper. Kualitasnya dibawah semichemical medium. Namun dengan berkembangnya teknologi paper making termasuk penggunaan bahan kimia, bisa didapat kualitas medium yang baik.

Di Indonesia, baik kertas liner maupun medium keduanya diproduksi memakai 100% waste paper. Hal ini terjadi seiring dengan berkembangnya tuntutan bahan baku yang murah dan ekonomis. Secara umum tidak ada lagi pabrik karton yang mau atau mampu membeli kertas dengan bahan virgin pulp dan menjual kartonnya ke customer.

Dalam beberapa kasus tertentu masih ada pemakai kemasan yang menuntut karton box terbuat dari liner yang mengandung virgin pulp sehingga untuk memenuhi pangsa pasar yang sempit ini dilakukan import kraft liner. Contoh pemakai karton dengan bahan kraft liner ini diantaranya industri susu.

Bahan baku kertas yang dikirim ke pabrik corrugated karton berupa paper roll dengan ukuran lebar dan diameter roll tertentu sesuai dengan spesifikasi mesin corrugator. Panjang gulungan kertas dalam satu roll juga bervariasi tergantung pada jenis grammature kertas dan juga kepadatan proses penggulungan.

ppr6

D. Parameter kualitas kertas dan cara pengukuran

1. Basis Weight

Dikenal pula dengan istilah grammature atau grammage, yakni berat kertas per meter persegi. Hampir sebagian besar dari kita terbiasa mendengar istilah HVS 70. Pengertian 70 dari istilah tersebut adalah gramature kertas 70 gram per meter persegi dengan jenis kertasnya HVS. Jadi selembar kertas HVS70 ukuran kuarto kalau ditimbang tidak akan menunjukkan angka 70 gram karena luas dari selembar HVS Kuarto kurang dari satu meter persegi.

ppr7

Pengukuran basis weight sangat sederhana dan mudah dilakukan. Kertas yang akan di uji dipotong dengan ukuran 10cm x 10cm atau setara dengan 0,01 meter persegi. Potongan tersebut kemudian ditimbang menggunakan timbangan khusus yang ketelitiannya sesuai. Nilai berat dari sample tersebut dibagi dengan luasan potongan sample supaya setra dengan satu meter persegi.

2. Moisture

Walaupun sudah mengalami proses pengeringan, hasil akhir dari paper tetap memiliki kadar air atau kelembaban tertentu. Hal ini penting karena kandungan kadar moisture yang tepat sangat membantu proses konverting box.

Pengujian kadar air juga mudah dan sederhana. Alat yang digunakan berupa moisture tester yang memiliki sensor. Penggunaannya cukup dengan menemplekan sensor ke permukaan kertas. Display pada tester akan menunjukkan angka prosentase kadar air hasil pengecekan.

ppr8

Sistem kerja alat ini menggunakan prinsip conductivity sehingga perlu diperhatikan kondisi alas dari sample yang ditest. Sebaiknya menggunakan alas yang kering dan tidak konduktif semisal kaca. Apabila alasnya bersifat konduktif juga maka hasil pengukuran akan terpengaruh oleh alas.

3. Water Absorption (Cobb Size 120 detik)

Sifat kertas adalah menyerap air, namun daya serap ini tidak sama untuk masing-masing jenis. Kontrol daya serap air sangat penting dalam proses konverting terutama dalam proses pengeleman flute di corrugator dan proses cetak di mesin flexo. Hal ini dikarenakan kedua proses itu menggunakan bahan pelarut air (water base).

Daya serap air diukur oleh banyaknya air yang diserap per satuan luas kertas dalam satuan gram/cm2. Metoda pengukurannya disebut dengan Cobb Size. Metode Cobb size ada yang 60 detik, 90 detik dan 120 detik. Jadi sangat penting untuk mengetahui Cobb size berapa detik yang dipakai dalam pengetesan

Untuk cobb size 120 detik prosedurnya adalah kertas dipotong pada ukuran tertentu dan ditimbang. Potongan kertas dipasang pada alat test Cobb Size yang berbentuk ring silinder yang luasnya 100 cm2, dengan cara dijepit dan dikencangkan dengan kunci pengikat. Air sebanyak 100 cm3 dituangkan kedalam ring silinder dan dibiarkan selama 105 detik. Kemudian airdibuang, ring silinder dilepas dan permukaan kertas ditekan dengan kertas blotting menggunakan roll penekan satu kali jalan gelindingan. Proses penekanan dn pengeringan ini berlangsung selama 15 detik, sehingga total waktu proses 120 detik.

ppr9

4. Bursting Strength Test – BST

Kertas dipotong secukupnya untuk bisa masuk ke alat tester. Potongan dipasang pada alat terster dengan cara dijepit dengan kekuatan jepitan yang sesuai standar. Alat dioperasikan dan akan membrane dari alat tersebut akan menekan kertas sampai jebol. Display skala ukuran tekanan akan menunjukkan suatu nilai yang sesuai dengan tekanan jebolkertas yang diukur.

ppr10

Pada umumnya semakin tinggi gramature kertas maka akan semakin besar pula nilai BST. Namun ini berlaku untuk jenis kertas yang sama. Contoh perbandingan nilai BST disajikan dalam tabel berikut:

ppr11

Pada tabel di atas, kertas lokal diambil dari tipe yang pakai bahan 100% waste paper. Kertas import memakai bahan yag mengandung virgin pulp. Terlihat jelas bahwa untuk grammature yang sama antara lokal dan import nilai Bursting Strengthnya berbeda. Kertas dengan bahan virgin pulp lebih tinggi.

 Di kolom keempat dan kelima memuat bursting factor yang nilainya untuk semua gramature sama. (kecuali untuk lokal 275 GSM sedikit beda karena samplenya diambil dari kertas lokal yang masih mengandung bahan virgin pulp). Bursting factor adalah nilai bursting strength per 100gsm. Nilai ini biasanya tetap untuk satu jenis kertas tertentu. Jadi cukup dengan mengetahui nilai bursting factor suatu jenis kertas maka kita dapat menghitung nilai bursting strength untuk grammature berapapun. Hal ini memudahkan kita karena tidak perlu menghapal banyak nilai bursting strength.

5. Ring Crush Test– RCT (CD)

Merupakan kekuatan daya tekan tepi kertas yang mempunyai kaitan langsung dengan kekuatan tekanan box BCT. Metoda pengukuran RCT adalah dengan mengambil sample berbentuk pita kertas ukuran ½” x 6” (12,7 mm x 152,4mm). Untuk menjaga keakuratan dan kesempurnaan pemotongan, ada alat yang diciptakan khusus untuk memotong sample kertas.

Pita kertas tersebut dipasang melingkar pada pegangan sample RCT sehingga membentuk ring. Kemudian pita kertas dengan pegangannya di pasang di alat compression tester. Alat dioperasikan dan akan menekan ring pita kertas secara perlahan. Pita akan menahan kekuatan tekanan sampai pada akhirnya jebol. Nilai kekuatan yang menyebabkan jebol ini tercatat di alat tester, dan inilah yang menjadi nilai RCT kertas yang bersangkutan.

ppr12
ppr13

 Ada hal yang perlu diperhatikan ketika mengambil potongan sample yakni orientasi bentuk memanjang pita. Sample harus dipotong memanjang kearah MD sehingga kekuatan tekan yang terukur adalah tekanan ring crush arah cross direction RCT(CD). Hal ini mutlak karena potongan memanjang arah MD (RCT-Cross Direction) mewakili kekuatan tekanan fluting, sebagaimana tergambar di bawah ini:

ppr14

Adalah sifat serat kertas pada saat proses pembuatan kertas lebih cenderung menyesuaikan pola susunan memanjang ke arah MD akibat adanya pengaruh laju kecepatan mesin. Hal ini menyebabkan nilai RCT-MD lebih besar dari RCT-CD. Namun walaupun demikian, kekuatan RCT-MD yang lebih besar tidak berarti apa-apa terhadap kekuatan tekanan box karena arah tegaknya alur fluting tidak searah dengan arah RCT_MD. Jadi tidak saling memperkuat.

ppr16

E. Resume Parameter Kualitas Kertas

Masih ada beberapa parameter kualitas yang lain dari kertas yang biasa diujikan di paper mill namun lima parameter di atas kaitannya sangat erat dengan proses converting di karton box sehingga converting mill pun biasa melakukannya sebagai prosedur pengecekan incoming material. Berikut ini resume dari kelima parameter kualitas.

ppr17

Pihak pemerintah sebagai penyelenggara badan regulasi telah mengeluarkan standar kualitas untuk ketas liner dan medium dalam bentuk SNI.

ppr18

Tabel spesifikasi kertas Liner (SNI. 8053.1-2014)

Dari tabel spesifikasi liner tersebut dapat diketahui bahwa bursting faktor untuk Liner kelas A adalah 3.6kgf/100g,sedangkan untuk Liner kelas B adalah 2,8kgf/100g.Kenyataan yang ada di lapangan, liner yang beredar di pasaran hanya memiliki bursting faktor dalam kisaran 2,6kgf/100gatau di bawahnya.

Kondisi ini bagaikan lingkaran setan karena di satu sisi customer menghendaki kualitas yang standar dan baik, namun di sisi lain harga yang dibentuk pasar tidak mampu menopang biaya produksi untuk pencapaian kualitas standar.

ppr19

Tabel Spesifikasi kertas Medium (SNI. 8053.1-2014)


Dasar-Dasar Kemasan Karton Corrugated Box

Dasar-Dasar Kemasan Karton Corrugated Box

Berawal dari bahan baku paper roll yang diproses di mesin corrugator. Output mesin ini menghasilkan corrugated sheet board. Bahan pembantu dalam proses di corrugator berupa lem setengah jadi (biasanya dari larutan tapioka) untuk menempelkan lapisan kertas. Penempelan kertas ini dibantu oleh pemanasan dari steam untuk menyempurnakan proses pengeleman.

cor1

Corrugated sheet yang dihasilkan ada yang dijual langsung ke customer dan ada pula yang melalui proses printing dan converting sehingga terbentuk box yang dinginkan sesuai pesanan.

A. Produk Corrugated Paperboard

  1. Single-face board. Terdiri dari satu sisi yang datar atau liner yang dilem dengan corrugated medium atau fluting. Tipe ini banyak digunakan untuk bahan pembungkus, bantalan atau pengisi wadah kemasan. Single face tidak digunakan untuk produksi box.
    cor2

     

  2. Single-wall board. Terdiri dari dua muka yang datar atau liner dengan satu corrugated medium atau fluting dibagian tengahnya. Lebih dari 90 % karton gelombang yang dibuat menggunakan bahan tipe ini.
    cor3

     

  3. Double-wall board. Terdiri dari dua muka yang datar dan dua corrugated medium atau fluting dan liner tengah diantara kedua fluting. Total lembaran kertas yang menyusun corrugated board tipe ini ada lima lapisan kertas. Corrugated tipe ini dipakai untuk packaging dengan beban berat.
    cor4

     

  4. Triple-wall board. Tipe ini mempunyai tiga corrugated medium atau fluting dan total lembaran kertas penyusunnya ada tujuh lembar. Hanya sedikit pabrik corrugated yang mampu memproduksi tipe ini. Kebanyakan tipe triple wall dibuat dari menggabungkan lembaran single walll dan double wall secara manual bukan langsung di mesin corrugator.
    cor5

     

B. Jenis-jenis flute dan Take Up Ratio

Ada empat tipe flute yang banyak dipakai untuk produk corrugated board di Indonesia memiliki karakter sebagai berikut:

Tipe FluteTinggi (mm) Jumlah Flute/meter Take Up Ratio
A 4,7 – 5 +/- 110 1,56 – 1,6
B 2,5 – 3 +/- 154 1,36 – 1,4
C 3.6 – 4 +/- 128 1,46 – 1,5
E 1,1 – 1,2 +/- 315 1,3 – 1,32
Tabel 2. Tipe flute yang umum ditemukan di Indonesia

Sekitar 100 tahun yang lalu pada masa awal munculnya industri corrugated box, sangatlah masuk akal menamakan jenis flute dengan urutan abjad A, B, C sesuai dengan urutan dikembangkannya masing-masing jenis flute. Penamaan flute dengan abjad ini cukup membingungkan karena urutan abjad tidak mencerminkan urutan spesifikasi flute.

Sebagai contoh flute C ukurannya berada diantara A dan B. Flute D tingginya ada yang 2 mm ada yang 6 mm. Belum lagi dalam perkembangannya penamaan flute diberi embel-embel micro, mini, special, double, super dan ultra, yang mengawali huruf dalam penamaan fluting yang sudah ada.

Profil suatu flute dinyatakan oleh pabrikan pembuat corrugating roll. Profile tersebut meliputi ketinggian flute, jumlah flute per meter, take-up ratio dan dimensi spesifik. Istilah flute size merujuk pada suatu klasifikasi, sebagai contoh C flute dapat terdiri dari ratusan profil flute. Banyaknya varian flute dalam satu klasifikasi dipengaruhi oleh sumber pabrik pembuatnya dan upaya-upaya development dalam rangka memenuhi kebutuhan customer.

Kerancuan aturan spesifikasi ini dicoba ditengahi oleh TAPPI dalam lembaran TIP 0302-04 tahun 2001 yang memberikan alternatif standarisasi flute yang dituangkan dalam tabel berikut:

Flute

Gage

Flute

Letter

Flute Height (mm) Jumlah Flute per meter
Minimum Maximum Minimum Maximum
0   0.00 0.25 828.4 Infinite
1 H (No) 0.25 0.50 414.2 1072.9
2 G (N) 0.50 0.75 276.1 646.9
3 F 0.75 1.00 207.1 481.1
4 E 1.00 1.25 165.7 390.0
5   1.25 1.50 138.1 331.4
6 Super E 1.50 1.75 118.3 290.1
7   1.75 2.00 103.6 259.2
8 D 2.00 2.25 92.0 235.1
9 B 2.25 2.50 82.8 215.8
10   2.50 2.75 75.3 199.8
11   2.75 3.00 69.0 186.4
12   3.00 3.25 63.7 174.9
13   3.25 3.50 59.2 165.0
14 C 3.50 3.75 55.2 156.3
15   3.75 4.00 51.8 148.6
16   4.00 4.25 48.7 141.8
17   4.25 4.50 46.0 135.6
18 A 4.50 4.75 43.6 130.1
19   4.75 5.00 41.4 125.0
20   5.00 5.25 39.4 120.5
21   5.25 5.50 37.7 116.2
22 Super A 5.50 5.75 36.0 112.4
23   5.75 6.00 34.5 108.8
24   6.00 6.25 33.1 105.4
25 S (K) 6.25 6.50 31.9 102.3
26 (D,K) 6.50 6.75 30.7 99.5
27 K (L,M,Z) 6.75 7.00 29.6 96.8
28   7.00 7.25 28.6 94.2
29   7.25 7.50 27.6 91.8
30   7.50 7.75 26.7 89.6
31   7.75 8.00 25.9 87.5
32   8.00 8.25 25.1 85.5
33   8.25 8.50 24.4 83.6
34   8.50 8.75 23.7 81.8
35   8.75 9.00 23.0 80.1
36   9.00 9.25 22.4 78.4
37   9.25 9.50 21.8 76.9
38   9.50 9.75 21.2 75.4
39   9.75 10.00 20.7 74.0
40   10.00 10.25 20.2 72.6
Tabel 1. Flute Size (TIP 0302-04 TAPPI Tahun 2001)

Diharapkan usulan standarisasi ini dapat memenuhi harapan akan hal berikut:

  1. Pemahaman dan pengenalan yang mudah akan jenis flute.
  2. Mengatur flute size.
  3. Memungkinkan penambahan secara teratur klasifikasi baru untuk flute.
  4. Menyediakan kepentingan jangka panjang.
  5. Melindungi hak atas kekayaan intelektual.

Apabila lembaran kertas penyusun corrugated board dikelupas untuk setiap masing-masing komponennya, maka akan di dapat kondisi panjang kertas penyusun fluting lebih panjang dari komponen liner. Perbedaan ini biasanya mempunyai nilai perbandingan tertentu.Perbandingan panjang kertas penyusun fluting dengan liner disebut dengan Take Up Ratio (TUR).

cor6
TUR = Medium yang dipakai untuk memproduksi board dengan panjang tertentu  
Liner yang dipakai untuk memproduksi board dengan panjang yang sama

Nilai TUR untuk tiap-tiap jenis fluting berbeda dan unik seperti yang tertuang di Tabel 2. Nilai TUR digunakan untuk perhitungan pemakaian bahan karton pada saat pembuatan. Selain itu TUR juga dapat digunakan dalam perhitungan berat teoritis dari karton.

C. Proses Pembuatan Corrugated Carton Box

Pada umumnya mesin corrugator memiliki dua unit single facer dengan posisi C flute di awal dan B flute di berikutnya. Setiap unit single facer dapat beroperasi secara bersamaan maupun sendiri-sendiri. Untuk memproduksi single wall C flute atau B flute cukup mengaktifkan unit single facer yang dikehendaki dan me non aktifkan unit yang lain.

Apabila yang diproduksi tipe board double wall CB flute maka kedua unit single facerdijalankan bersamaan dan masing-masing single face bertemu (digabungkan) di bagian double backer. Secara diagram, alur pembuatan corrugated board seperti digambarkan sebagai berikut:

cor7
Bagan mesin dan diagram alur proses corrugator.

Prosesnya diawali dengan pembentukan pola gelombang dari kertas medium. Kertas masuk ke corrugating roll yakni dua roll yang mempunyai pola alur gelombang (seperti roda gigi). Kertas medium dijepit diantaranya sehingga terpola membentuk gelombang sesuai corrugating roll. Ke atas puncak-puncak gelombang dari kertas medium ini kemudian di aplikasikan lem.

Kertas medium yang sudah bergelombang dan dipuncaknya terdapat lem kemudian dipertemukan dengan kertas bagian liner sehingga membentuk produk yang satu sisinya rata dan sisi yang lain bergelombang. Produk ini disebut single face. Proses ini dapat dijelaskan sesuai gambar berikut:

cor8
Gambar Unit single facer.

Corrugated sheet yang dihasilkan di corrugator sudah mempunyai ukuran lebar dan panjang tertentu sesuai dengan pesanan. Pemotongan ukuran lebar dan panjangsheet dilakukan di unit slitter dan cutter di mesin corrugator. Untuk mesin-mesin yang sudah automatic, proses slitting dan cutting dilakukan dengan bantuan komputer dan mesin berjalan kontinyu dalam artian tidak perlu berhenti bahkan dalam proses pergantian ukuran.

cor9
Unit NC Slitter
cor10
Unit NC Cutter

D. Score Line

Selain dilakukan proses potong lebar, di unit NC Slitter juga dilakukan pembuatan alur lekukan apabila memang ada permintaan. Sehingga corrugated sheet yang dihasilkan mempunyai karakteristik sebagai berikut

cor11

Alur lekukan yang dibuat diunit NC slitter posisinya melintang terhadap alur tulang fluting. Istilah untuk alur lekukan ini disebut score. Kegunaan score ini adalah untuk membentuk alur pada saat corrugated sheet dilipat, semisal melipat flap tutup box. Ada beberapa macam tipe score yang mempunyai kegunaan masing-masing.

  1. Score standar (male-female). Dibagian luar printing side terbentuk dua garis (jejak scoring female), sedangkan di bagian dalam alurnya satu (jejak male). Sifatnya mudah di tekuk ke satu sisi dan banyak di gunakan secara luas terutama untu box dengan bahan double wall. Namun tidak cocok digunakan untuk design box yang cetakannya rapat dengan alur lipatan. Hal ini karena jejak scoring bisa mengganggu impression cetakan.
    cor12

     

  2. Score rata (male-flat). Dibagian luar tidak terbentuk alur (jejak scoring flat), sedangkan di bagian dalam ada satu jalur score. Sifatnya mudah ditekuk ke satu sisi walaupun tidak semudah score standa. Design grafis untuk box dengan tipe score rata seperti ini dapat dibuat lebih leluasa bahkan diatas alur lipatanpun dapat dihasilkan cetakan yang rata dan nyata.
    cor13

     

  3. Score tunggal (male-male). Bagian luar dan dalam mempunyai alur score yang tunggal. Score tipe ini dipakai untuk box yang proses tekuk flapnya kedua arah, yakni tekuk keluar pada saat pengisian barang dan tekuk ke dalam pada saat menutup box.
    cor14

     

E. Printing dan Converting

Corrugated sheet yang dihasilkan corrugator akan diproses printing dan converting sesuai dengan permintaan. Metoda printing corrugated box menggunakan teknik flexography atau cetak tinggi. Istilah cetak tinggi berkaitan dengan karakter printing platenya yakni image yang terbentuk merupakan akibat dari perbedaan tinggi.

Contoh sederhana dari konsep cetak tinggi adalah stempel atau cap. Tulisan di stempel merupakan bagian timbul dan bersifat terbalik. Stempel ditekan ke bak tinta kemudian dicap ke kertas atau dokumen. Proses cetak flexo pun prinsipnya sama seperti stempel, namun dilakukan dengan mesin berkecepatan tinggi.

Mesin cetak flexo mempunyai beberapa bagian atau unit yang beberapa diantaranya bersifat optional. Flow proses cetak flexo digambarkan dalam diagram berikut

cor15

Unit feeding merupakan bagian awal untuk memasukkan sheet yang akan dicetak. Pada mesin yang berkecepatan tinggi, unit feeding ini menjadi suatu keharusan. Kecepatan cetak diatas 300 sheet per menit tidak akan mampu dimbangi dengan feer sheet manual.

Printing unit merupakan bagian yang utama dari sebuah mesin cetak. Jumlah printing unit dalam sebuah mesin cetak flexo bervariasi sesuai dengan kebutuhan akan jumlah warna yang dicetak. Biasanya mesin flexo dengan 4-5 printing unit sudah mencukupi berbagai kebutuhan cetak.

Slotting unit berfungsi untuk membuat cowakan atau slotter pada corrugated sheet yang akan dibentuk box RSC (Regular Slotted Carton). Unit ini bersifat optional karena proses slotting bisa dilakukan secara manual ataupun dengan unit yang terpisah dari mesin cetak

cor16

Unit Die Cut yang terintegrasi dengan mesin cetak menggunakan metoda rotary die cut. Unit ini terdiri dari dua buah roll. Satu untuk dudukan pisau die cut dan satu lagi untuk landasan proses pemotongan. Sheet yang akan di die cut berjalan diantaranya dan di press sehingga pisau menekan dan memotong sheet.

cor17

F. Terminologi Ukuran Box

Dalam literatur lokal dimensi ukuran box sering disebut dengan Panjang (P), Lebar (L) dan Tinggi (T). Di literatur internasional dimensi banyak dituliskan dengan terminologi Length (L), Width (W) dan Height (H), namun beberapa literature mengistilah lebar dengan sebutan Breadth (B)

Length (L) adalah ukuran terpanjang dari bukaan box, Breadth (B) ukuran terpendek dari bukaan box, sedangkan Height () adalah ukuran dari bukaan atas sampai ke dasar box. Ukuran L, B, H harus disebutkan dengan jelas dalam deskripsi design box. Untuk beberapa model design, nilai B dapat melebihi nilai L

Untuk box tipe telescopic heigth (h) dari bagian tutup atas harus dituliskan sebagai nilai ukuran keempat. Contoh 355 x 205 x 120/40 mm adalah ( L x B x H/h ) dengan 40 mm adalah tinggi dari tutup bagian atas.

Design box dengan flap terluar tumpang tindih atau overlapping, area dari overlap (o) juga dinyatakan sebagai nilai ukuran keempat. Contoh 355 x 205 x 120/40 mm adalah ( L x B x H/o ) dengan 40 mm adalah ukuran flap yangsaling tumpang tindih.

Box yang dibuat harus memiliki ruangan yang cukup namun tidak berlebih untuk mewadahi barang yang akan dikemas. Ukuran ruangan dalam dari box istilah ukuran dalam (internal size). Pada prakteknya tidak disarankan untuk mengukur ukuran dalam box dengan cara membentuk box tersebut dan mengukur jarak dinding ke dinding dari ruangan dalam box.

Hal ini dikarenakan pengukuran internal size secara langsung dari box yang telah dibentuk, hasilnya dipengaruhi oleh kesempurnaan bentuk box tersebut dan juga letak titik-titik pengukuran. Apabila pengukuran dilakukan ditengah dinding box akan sangat terpengaruh oleh kelengkungan atau defleksi dari dinding box. Hal ini jelas memberikan hasil yang tidak akurat.

Ada satu istilah lain yang dikenal dalam terminologi ukuran box yakni ukuran luar (external size). Agak berbeda dengan pemahaman kata “luar” pada umumnya. External size bukanlah ukuran jarak dinding ke dinding bagian luar box pada kondisi sudah di bentuk. External size adalah ukuran crease to crease atau score to score.

Cara pengukurannya adalah box di buka joinnya dan dibentang pada bidang yang rata. Bentangan dibuat rata, jangan sampai ada tekukan atau lengkungan yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran. Pada posisi dibentang terbuka akan jelas terlihat jejak alur lipatan crease to crease (alur lipatan sejajar tulang fluting) dan score to score (alur lipatan yang melintang tulang fluting). Pada tipe box Regular Slotted Carton (RSC atau dikenal juga A1) jarak crease to crease adalah jarak ukuran luar dari panjang dan lebar box. Sedangkan jarak score to score mewakili ukuran luar tinggi box.

Salah satu kelebihan dari metoda pengukuran external size dengan membuka bentangan box adalah hasilnya lebih akurat. Walaupun kondisi box sudah lusuh atau rusak, selama masih bisa dibentang dengan rata, akan terlihat jelas alur creasing dan score yang akan diukur.

cor18

G. Korelasi External dan Internal Size

Pada saat selembar corrugated sheet yang ditekuk pada alur creasing atau scorenya, ketebalan sheet akan terbagi dua ke arah luar dan dalam secara imbang masing-masing senilai setengah ketebalan . Hal ini menjadi dasar perhitungan korelasi antara ukuran luar (crease to crease) ke ukuran dalam (ukuran ruangan).

Ukuran panjang dan lebar dibatasi oleh masing-masing dua dinding karton sehingga ukuran dalam yang berkorelasi adalah ukuran luar adalah dikurangi dua kali dari separuh ketebalan dinding, atau ukuran luar dikurangi ketebalan dinding.

Perhitungan ukuran tinggi sedikit lebih kompleks karena melibatkan flap atas dan bawah. Secara konstruksi pada bagian atas dan bawah masing-masing ada dua lembar flap yang dilipat saling menumpuk. Sehingga pengaruh ketebalan terhadap ukuran tinggi box adalah dua kali setengah ketebalan sheet dikali lagi dua karena ada dua posisi yakni atas dan bawah. Sehingga ukuran dalam untuk tinggi box adalah ukuran luar dikurangi dua kali ketebalan dinding.

cor19

Jadi jelas terlihat bahwa ukuran dalam sangat dipengaruhi oleh ketebalan dinding box, sehingga untuk setiap bahan yang dipakai apakah itu single wall atau double wall akan ada nilai perhitungan yang berbeda. Setiap pabrik mengembangkan sendiri rumus ukuran secara empiris sesuai dengan karakteristik flute yang dimilikinya. Mungkin ada perbedaan rumus antara satu pabrik dengan pabrik yang lain, namun biasanya tidak terlalu besar. Perbedaan rumus yang terjadi biasanya dalam kisaran satu milimeter.

Perhitungan ukuran external ke internal dapat dilakukan kebalikannya yakni internal ke eksternal. Biasanya kita diberi data mengenai ukuran dimensi dari produk yang akan dikemas. Ukuran luar dari produk yang akan dikemas harus masuk ke ukuran dalam box yang akan kita rancang.

cor20
cor21

Ukuran dari produk yang akan kita kemas kita kalikan sesuai jumlah dan konfigurasinya. Misalkan produk yang akan dikemas berupa kaleng sejumlah 6 buah dengan konfigurasi susunan 2×3. Apabila diameter luar kaleng adalah D dan tingginya H, maka ukuran dalam box yang harus disediakan untuk menampung kaleng tersebut adalah panjang 3D dan lebar 2D dengan tinggi H.

Diagram berikut ini menunjukkan jarak crease to crease dan score to score. FA dan FB adalah flap atas dan flap bawah yang merupakan jarak score dari pinggir sheet. T’ jarak score to score atau ukuran luar tinggi box. Sedangkan P1, L1, P2 dan L2 berturut-turut mewakili jarak crease to crease atau ukuran luar untuk panjang dan lebar box.

cor22

Panjang pertama (P1) dan kedua (P2) serta lebar pertama (L1) dan (L2) rumus pertambahannya tidak sama. Hal ini dikarenakan pertimbangan adanya ketebalan karton akibat join flap. Sehingga untuk mendapatkan bentuk yang mendekati persegi (square) rumus internal ke eksternal dibuat tidak sama persis. Rumus ukuran internal ke eksternal untuk box tipe RSC atau A1 disajikan dalam diagram dan tabel berikut:

Contoh, ukuran dalam box masing-masing panjang lebar dan tinggi PxLxT, yang diinginkan 400x300x250 dengan jenis flute C. Berapa ukuran luarnya dan berapa ukuran panjang lebar bahan sheet yang diperlukan?

Diketahui: ukuran dalam, P = 400 mm

L = 300 mm

T = 250 mm

Flute C

Ditanyakan: Ukuran luar box dan ukuran bahan sheet

Jawab: Penambahan ukuran luar box untuk flute C adalah P+4, L+4 dan T+7

K = 35 mm (kuping atau join flap untuk flute C)

P1 = P+3 = 400+3 = 403

L1 = L+4 = 300+4 = 304

P2 = P+4 = 400+4 = 404

L2 = L+1 = 300+1 = 301

T’ = T+7 = 250+7 = 257

FA = 1/2L+2 =1/2300 + 2 = 152

FB = 1/2L+2 =1/2300 + 2 = 152

JP = 35+403+304+404+301 = 1447

JL = 152 + 257 + 152 = 561

Sehingga diagram uraiannya sebagai berikut:

cor25

Kalau box tersebut di atas memakai bahan kertas K150/M125/K125. Berapa berat bahan sheet yang digunakan dan berapa berat box yang sudah jadinya?

H. Design dan Kode Box International

Kode-kode tipe box yang sering dipakai di kalangan produse dan konsumen sangat beragam dan cenderung tidak standar. Sebagai misal tipe box regular slotted carton (RSC) sering diistilahkan dengan sebutan box A1, namun di beberapa pabrik yang lain disebut tipe box B1. Berikut ini daftar kode tipe box yang dipakai secara internasional.
Kode internasional yang akan diuraikan disini disusun atas kerjasama ESBO (The European Solid Board Organisation). Sebagai dokumen yang dijadikan acuan, banyak dipakai di seluruh dunia dan diadopsi oleh United Nations. Simbol-simbol yang dipakai dalam gambar dan sistem komputer sebagai berikut:

cor26

Kode internasional untuk setiap model design box dinyatakan dengan angka-angka.
Klasifikasinya sebagai berikut:

·Kode 01xx

Roll (single face) dan sheet

·Kode 02xx

Box dengan tipe slotted. Biasanya terdiri dari satu bagian dengan sambungan atau join flap di-lem, stitch atau di lakban.

·Kode 03xx

 Box tipe telescopic. Biasanya tersusun lebih dari satu bagian dengan ciri mempunyai tutup atas atau bawah.

·Kode 04xx

Box tipe lipat dan baki (tray).
Biasanyaterdiri dari satu lembaran bahan. Wadah terbentuk dengan melipat bagian pinggir sehingga terbentuk  dinding. Ada design tray tertentu biasanya dibuat pengunci, handle, panel display dan lain-lain

·Kode 05xx

Box tipe geser. Terdiri dari beberapa potongan lembaran atau liner yang disisipkan satu sama lain dari arah yang  berbeda

·Kode 06xx

Box tipe rigid. Terdiri dari dua bagian tutup yang terpisah dan body yang memerlukan penggabungan dengan jahit atau  lainnya, sebelum box tersebut dapat digunakan

·Kode 07xx

Wadah dy-glued. Terbuat dari satu bagian yang siap dipakai. Untuk bisa digunakan hanya perlu set-up yang sederhana.

·Kode 09xx

Pelengkap untuk interior box semisal liner bagian dalam, pads, partisi, divider dan lain-lain.

0200

0201

0202

0203

0204

0205

0206

0207

0208

0209

0210

0211

0212

0214

0215

0216

0217

0218

0225

0226

0227

0228

0229

0230

0231

 
0300

0301

0302

0303

0304

0306

0307

0308

0309

0310

0312

0313

0314

0320

0321

0322

0323

0325

0330

0331

0350

0351

0352

 
0400

0401

0402

0403

0404

0405

0406

0409

0410

0411

0412

0413

0415

0416

0420

0421

0422

0423

0424

0425

0426

0427

0428

0429

0430

0431

0432

0433

0434

0435

0436

0437

0440

0441

0442

0443

0444

0445

0446

0447

0448

0449

0450

0451

0452

0453

0454

0455

0456

0457

0458

0459

0460

0470

0471

0472

0473

 
0501

0502

0503

0504

0505

0507

0509

0510

0511

0512

0601

0602

0605

0606

0607

0608

0610

0615

0616

0620

0621

 
0700

0701

0703

0711

0712

0713

0714

0715

0716

0717

0718

0747

0748

0751

0752

0759

0761

0770

0771

0772

0773

0774


KUALITAS KARTON BOX KEMASAN

KUALITAS KARTON BOX KEMASAN

A. Parameter kualitas corrugated board

Dari sekian banyak parameter kualitas corrugated board yang dibahas, ada empat yang penting diketahui oleh para pemakai corrugated box yakni:

qc1

Pengertian dan metoda pengetesan dari parameter tersebut dibahas dalam uraian berikut:

1. Edge Crush Test (Kekuatan Flute arah tegak)

Edge Crush Test atau lebih umum disebut ECT adalah metoda pengetesan untuk mengetahui kekuatan tekanan arah tegak dari corrugated board. Spesimen dipotong dengan ukuran dan pola tertentu. Ada juga yang mencelupkan ujung potongan tersebut ke cairan parafin.

qc2

Potongan spesimen di pasang di alat penekan. Pemasangan ini biasanya memerlukan pemegang atau holder agar lebih stabil posisinya. Kemudian alat penekan dioperasikan dengan menambahkan kekuatan tekan secara konstan. Display akan menunjukkan besarnya beban yang diterima oleh spesime. Penunjukkan akan berhenti pada nilai tekanan yang diterima oleh spesimen sebelum mengalamai deformasi.

qc3

Nilai ECT adalah nilai tekanan maksimal sebelum deformasi dibagi dengan panjang spesimen. Satuannya dinyatakan dalam Kgf/cm. Nilai ECT ini berkorelasi positif dengan kekuatan tekanan tegak box, Box Compression Strength Test (BCT). Artinya semakin besar nilai ECT maka semakin besar pula kekuatan tekanan tegak box nya.

Beberapa jenis potongan spesimen menurut standar metoda test yang berlaku sebagai berikut:

qc4p5

Metoda TAPPI Metoda JIS-0401

qc6p7

Metoda FEFCO Metoda Neck Down

2. Flat Crush Test (Kekuatan Flute arah mendatar)

Metoda test yang mengukur kekuatan tekan arah mendatar dinyatakan dengan Flat Crush Test (FCT). Mirip dengan ECT hanya saja pengukuran dilakukan ke arah mendatar. Spesimen yang diukur berupa potongan yang berbentuk lingkaran dengan luas tertentu (32,25 cm2). Pemotongan dilakukan dengan menggunakan alat khusus, tujuannya agar proses pemotongan tidak menimbulkan tekanan pada spesimen.

qc8

Spesimen diletakan di alat penekan universal, sama dengan alat ukur ECT, namun tidak perlu pakai holder. Setelah diletakkan di tengah bidang alat ukur, mesinnya dihidupkan dan akan menekan spesimen dengan kecepatan tetap. Tekanan yang diterima oleh spesimen akan ditunjukkan di display. Nilainya akan terus meningkat seiring bertambahnya tekanan, dan akan berhenti pada penunjukkan maksimum pada saat terjadi deformasi.

qc9

Parameter kualitas box yang berkorelasi dengan FCT adalah kekuatan tekan tegak box. Apabila corrugated sheet mempunyai FCT yang tinggi artinya pola flute tidak akan cepat rubuh apabila mendapat tekanan mendatar. Ketebalan sheet akan bertahan, tidak mudah mengalami penipisan. Ketebalan sheet ini berkorelasi positif degan BCT.

3. Pin Adhesion Test

Beberapa kasus kerusakan kemasan karton diakibatkan oleh pengelupasan lapisan kertas penyusun corrugated sheet. Lapisan liner terleps dari bagian fluting. Banyak faktor yang menyebabkan pengelupasan. Bisa dari faktor lem maupun dari proses pembuatan. Metoda untuk mengukur kekuatan kelekatan antara lapisan liner dengan fluting dikenal dengan Pin Adhesion Test (PAT).

Prinsip dari metoda uji ini adalah dengan menarik kearah berlawan bidang lem antara lapisan liner dengan fluting

qc10

Alat untuk uji PAT ini berupa satu set rangkaian jarum yang tersusun rapi dengan ukuran dan jarak tertentu. Ukuran dan jarak ini sesuai dengan jenis fluting yang akan di test, dan tidak bisa dipertukarkan untuk flute yang berbeda.

Spesimen dipotong berbentuk persegi panjang dengan ukuran 3 x 15 cm. Hal terpenting dalam proses pemotongan ini adalah bentuk potongan harus tegak lurus dengan alur fluting. Kedalam potongan spesimen ini dimasukkan jarum alat PAT yang sesuai.

qc11to13

4. Bursting Strength Test

qc14

Salah satu faktor yang penting dari unsur proteksi sebuah kemasan adalah ketahanan terhadap tekanan jebol atau ketahanan retak . Tekanan jebol yang berasal dari lingkungan atau dari luar kemasan dan juga tekanan jebol dari barang yang dikemas ke arah luar.

qc15

Tekanan jebol atau Bursting Strength Test (BST) dari corrugated sheet merupakan jumlahan dari BST masing-masing kertas penyusunnya. Memang nilainya tidak sama persis karena ada faktor proses yang mempengaruhi BST akhir. Untuk evaluasi, BST suatu corrugated sheet hanya diperhitungkan dari BST kraft linernya saja.

Pengukuran BST corrugated sheet hampir sama dengan pengukuran kertas. Corrugated sheet yang akan di tes dimasukkan ke BST tester. Apabila ukurannya cukup besar dan menyulitkan bisa dipotong. Corrugated sheet dijepit di alat tester dengan kekuatan jepit tertentu.

Alat bursting streng tester sesuai dengan prinsip Mullen merupakan standar bagi kebanyakan institusi . JW Mullen adalah yang pertama kali mengembangkan alat hydraulic bursting strengthpada awal 1887.Hingga saat ini prinsip alat yang sama masih banyak digunakan namun mengalami kemajuan dalam hal material yang lebih baik, peralatan elektronic yang modern dan penggunaan teknologi micro computer yang memberikan hasil test yang lebih akurat.

Prinsip alat ini adalah memanfaatkan tekanan fluida untuk menjebol spesimen karton. Fluida dari alat tersebut tidak bersentuhan langsung dengan karton karena ada membran pembatas. Pada saat karton jebol oleh tekanan membran fluida, skala ukuran tekanan akan menunjukkan angka yang bersesuaian pada kondisi jebol tersebut.

Perlu diperhatikan bahwa BST dari corrugated board sesuai dengan prinsip Mullen tidak dapat digunakan untuk double wall board dengan grammature sangat tinggi dan triple wall board karena hasilnya tidak akurat.

Pada saat melakukan test bursting, hal yang penting untuk diperhatikan adalah besarnya tekanan yang diberikan pada saat penjepitan karton yang akan di test. Tekanan jepit yang terlalu rendah akan memberikan nilai BST yang tidak akurat. Tekanan jepi yang rendah akn memberikan nilai BST yang tinggi. Apabila tekanan jepit dinaikkan maka nilai BST akan semakin turun. Kesetimbangan nilai BST mulai terjadi pada tekanan jepit 300 kpa. Disarankan tekanan jepit berada pada nilai diatas itu.

Sebelum digunakan, setiap alat bursting tester harus dikalibrasi. Caranya dengan melakukan test bursing pada alumunium foil yang telah memiliki nilai busrting standar tertentu. Ada dua macam alumunium foil untuk test, yakni high pressure (standar BS 11,4 kgf/cm2) untuk test karton gelombang dan low pressure (standar BS 5,8 kgf/cm2) untuk test kraft liner.

qc16p17

B. Parameter Kualitas Corrugated Box

1. Box Compression Strength Test

Merupakan parameter kekuatan box dalam menahan tekanan vertikal. Pengukuran dilakukan dengan membentuk box yang yang akan dites. Kemudian box tersebut diletakkan di alat box compression test.

Output dari test ini berupa nominal beban maksimal yang dapat ditahan oleh box. Perlu diperhatikan bahwa beban ini merupakan beban maksimal sesaat. Pembebanan selama proses pengujian juga dilakukan dalam kondisi dinamis yang ajeg atau steady. Tidak ada unsur kejutan atau shock dalam proses pembebanan

qc18

2. Drop Test

Box dibentuk sempurna dan diisi dengan produk yang akan dikemas. Dalam kondisi tertentu karena pertimbangan biaya, produk yang dikemas bisa berupa dummy. Setelah dikemas sempurna, box tersebut di jatuhkan dari ketinggian tertentu ke bidang datar yang keras dan tidak lentur atau memantul. Proses ini diulang beberapa kali sesuai kebutuhan. Output dari test ini berupa pengamatan visual terhadap kemasan beserta produk yang dikemasnya. Pengamatan meliputi kerusakan secara kualitatif.

Berbeda dengan proses BCT, dalam proses uji jatuh ini kondisi yang berpengaruh dalam adalah efek kejut. Efek kejut ini menjadi penting karena dalam handling dilapangan atau proses distribusi karton dan produknya sering mengalami perlakuan dibanting atau dilempar

3. Vibration Test

Dalam pengujian ini, box diberi beban vertikal dan horizontal secara dinamis. Uji ini merupakan upaya peniruan kondisi proses distribusi dimana box mengalami goncangan vertikal dan horizontal secara dinamis selama perjalanan di jalur distribusi.

C. Standar Kualitas Nasional dan Internasional

1. Spesifikasi Karton Gelombang SNI. 14.1439-1998 (Revisi)

a. Karton Gelombang Dinding Tunggal (Single Wall)

Jml
GSM Liner

Minimum BST

Minimum ECT

g/m2

Kgf/cm2

kPa

Kgf/cm

kN/m

250

7.5

735

3.2

3.13

300

9.0

882

3.6

3.53

400

12.0

1176

4.5

4.41

550

15.4

1510

5.7

5.59

600

17.0

1657

6.0

5.88

 

b. Karton Gelombang Dinding Ganda (Double Wall)

Jml
GSM Liner

Minimum BST

Minimum ECT

g/m2

Kgf/cm2

kPa

Kgf/cm

kN/m

375

9.0

882

5.1

5.00

425

10.6

1039

5.5

5.39

525

14.7

1440

7.0

6.86

675

19.0

1862

7.6

7.45

725

20.0

1960

8.0

7.84

2. Standar Internasional Rule-41 dan Item-222

Uniform Freight Classification (UFC) dan National Motor Freight Classification (NMFC) dibentuk untuk membuat kategori dari artikel yang diangkut dikaitkan dengan nilainya (value), kepadatan (density) , keringkihan (fragility) dan potensi kerusakan terhadap pengangkutan yang lain. Pengangkutan menggunakan kereta api mengacu kepada aturan UFC Rule 41, sedangkan pengangkutan dengan truck mengacu kepada aturan NMFC Item-222.

Ketentuan pengangkutan untuk kemasan corrugated box dapat diringkaskan sebagai berikut:

  • Spesifikasi box harus disebutkan (menggunakan parameter BCT atau ECT) untuk berat tertentu dari barang yang akan dikemas.
  • Ukuran box tidak boleh melebihi batas yang ditentukan (ukuran disini adalah jumlahan panjang, lebar, dan tinggi dari ukuran luar box)

Kegagalan dalam memenuhi aturan pengangkutan bisa dikenai penalti semisal ongkos yang lebih mahal, penolakan oleh angkutan atau tidak dibayarnya claim atas kerusakan barang.
Ketentuan ini juga mengharuskan pencantuman Box Manufacturer’s Certificate (BMC) yang dicetak di bagian bawah dari kemasan box . Contoh BMC seperti gambar berikut:

qc19

a. Single Wall

Berat box + Isi

Lbs Maks

Dimensi Luar (P+L+T),

Inch Maks

Bursting Strength,

Lbs/in2 Min

Jml Gramatur Liner

Lbs/1000ft2 Min

ECT,

Lbs/in lebar, Min

20

40

125

52

23

35

50

150

66

26

50

60

175

75

29

65

75

200

84

32

80

85

250

111

40

95

95

275

138

44

120

105

350

180

55

b. Double Wall

Berat box + Isi

Lbs Maks

Dimensi Luar (P+L+T),

Inch Maks

Bursting Strength,

Lbs/in2 Min

Jml Gramatur Liner

Lbs/1000ft2 Min

ECT,

Lbs/in lebar, Min

80

85

200

92

42

100

95

275

110

48

120

105

350

126

51

140

110

400

180

61

160

115

500

222

71

180

120

600

270

82

c. Tripe Wall

Berat box + Isi

Lbs Maks

Dimensi Luar (P+L+T),

Inch Maks

Bursting Strength,

Lbs/in2 Min

Jml Gramatur Liner

Lbs/1000ft2 Min

ECT,

Lbs/in lebar, Min

240

110

700

168

67

260

115

900

222

80

280

120

1100

264

90

300

125

1300

360

112

 D. Packaging Dangerous Goods and Hazardous Material.

Tujuan utama dari pengemasan bahan berbahaya adalah mewadahi bahan tersebut dengan cara yang benar untuk mencegah terlepasnya atau bocornya bahan yang terkandung didalamnya. Hal ini dapat dipenuhi dengan menggunakan kemasan yang sesuai dengan kriteria dari spesifikasi UN. Perjanjian internasional untuk pengangkutan bahan yang berbahaya mengharuskan penggunaan kemasan tertentu yang disertifikasi oleh badan nasional yang kompeten. Hal ini meliputi pengujian kemasan yang sesuai spesifikasi UN untuk menjamin kecocokan pengangkutan bahan berbahaya tertentu.
Kemasan yang sudah memenuhi spesifikasi UN berhak mencantumkan tanda atau label pada kemasannya. Contoh dari tanda UN spesfication adalah sebagai berikut:

qc20
 1. UN Packaging symbol:

Simbol ini menyatakan bahwa packaging sudah di test dan lolos dari uji performance kemasan UN. Simbol ini tidak boleh dipakai sembarangan khususnya untuk kemasan yang belum dilakukan pengujian

2. UN Codes for Type of Packaging and Material of Construction:

Kemasan yang digunakan bisa berbagai tipe dan terbuat dari berbagai bahan. Berikut ini daftar tipe-tipe kemasan dan bahan pembuatnya.

Types of Packaging

·1 – Drums/Pails

·2 – Barrels

·3 – Jerricans

·4 – Box

·5 – Bag

·6 – Composite packaging

Materials of Construction

·A – Steel

·B – Aluminum

·C – Natural wood

·D – Plywood

·F – Reconstituted wood

·G – Fiberboard

·H – Plastic material

·L – Textile

·M – Paper, multi-wall

·N – Metal (other than steel or aluminum)

·P – Glass, porcelain or stoneware (not used in these regulations)

3. Packing Group:

Packing group menyatakan tingkatan bahaya dari barang berbahaya yang dikemas.
Berikut ini adalah kode yang dipakai untuk menentukan group barang berbahaya yang akan dimasukan dalam kemasan.

·X – for packing groups I, II and III

·Y – for packing groups II and III

·Z – for packing group III

4. Maximum Gross Weight:

Ada pada kemasan terluar khususnya untuk barang padatan. Tanda ini menyatakan maksimum berat kotor dalam satuan kilogram, pada saat kemasan itu di tes.

5. Solid or Inner Packaging

Menyatakan bentuk dari material yang di kemas atau bentuk dari inner packaging.

6. Year of Manufacture:

Menyatakan tahun kemasan ini dibuat. Penulisannya berupa dua angka terakhir dari tahun pembuatan

7. Origin of Manufacture:

Menyatakan negara asal kemasan ini dibuat.

8. Manufacturer Code:

Bagian terakhir dari tanda UN menyatakan kode dari pabrik pembuat kemasan.


JENIS BAHAN PENGAWET DAN FUNGSINYA DALAM PENGOLAHAN PANGAN

JENIS BAHAN PENGAWET DAN FUNGSINYA DALAM PENGOLAHAN PANGAN

Bahan pengawet terdiri dari bahan pengawet organik dan anorganik dalam bentuk asam atau garamnya. Pengawet berfungsi untuk memperpanjang umur simpan produk makanan dan menghambat pertumbuhan mikroba. Oleh karena itu sering pula disebut senyawa anti mikroba (Winarno, 1989). Bahan pengawet anorganik diantaranya adalah sulfit, nitrit dan nitrat. Bahan pengawet organik meliputi asam asetat, asam propionat, asam benzoat, asam sorbat dan senyawa epoksida.

Bahan pengawet anorganik seperti sulfit, selain digunakan sebagai pengawet sering pula digunakan untuk mencegah reaksi browning pada bahan pangan. Nitrit dan nitrat biasanya digunakan untuk mengawetkan daging olahan untuk mencegah pertumbuhan mikroba dan menghasilkan warna produk yang menarik.

Bahan pengawet organik seperti asam sorbat, merupakan asam lemak monokarboksilat yang berantai lurus dan mempunyai ikatan tidak jenuh (α- diena). Bentuk yang biasa digunakan umumnya dalam bentuk garamnya seperti Na-sorbat dan K-sorbat. Pengawet ini digunakan untuk mencegah pertumbuhan kapang dan bakteri. Sorbat aktif pada pH diatas 6,5 dan keaktifannya menurun dengan meningkatnya pH.

Asam propionat (CH3CH2COOH) merupakan asam yang memiliki tiga atom karbon yang tidak dapat dimetabolisme oleh mikroba. Hewan tingkat tinggi dan manusia dapat memetabolisme asam propionat ini seperti asam lemak biasa. Penggunaan propionat biasanya dalam bentuk garam Na-propionat dan Ca-propionat. Bentuk efektifnya dalam bentuk yang tidak terdisosiasi, pengawet ini efektif terhadap kapang dan khamir pada pH diatas 5.

Asam asetat merupakan bahan pengawet yang dapat digunakan untuk mencegah pertumbuhan kapang, contohnya pertumbuhan kapang pada roti. Asam asetat tidak dapat mencegah pertumbuhan khamir. Asam asetat sebesar 4% kita kenal sebagai cuka dan aktivitasnya akan lebih besar pada pH rendah.

Epoksida merupakan senyawa kimia yang bersifat membunuh semua mikroba termasuk spora dan virus. Contoh senyawa epoksida adalah etilen oksida dan propilen oksida. Bahan pengawet ini digunakan sebagai fumigan terhadap bahan-bahan kering seperti rempah-rempah, tepung dan lain-lain. Etilen oksida lebih efektif dari propilen oksida, tetapi etilen oksida lebih mudah menguap, terbakar dan meledak, karena itu biasanya diencerkan dengan senyawa lain membentuk campuran 10% etilen oksida dan 90% CO2.

Bahan pengawet yang sering digunakan adalah Na-benzoat dengan rumus kimia C6H5COONa. Bahan pengawet ini sangat luas penggunaanya dan sering digunakan dalam bahan makanan berasam rendah untuk mencegah pertumbuhan bakteri dan khamir pada konsentrasi yang rendah yaitu dibawah 0,1 %. Benzoat juga telah banyak digunakan dalam pembuatan jam, jelly, margarin, minuman berkarbonasi, salad buah, acar, sari buah dan lain lain. Menurut Winarno (1989), aktifitas antimikroba dari benzoat akan mencapai maksimum pada pH 2,5-4,5 dengan bentuk asam tidak berdisosiasi. Apabila dilihat dari tingkat kelarutannya maka benzoat dalam bentuk garamnya yaitu Na-benzoat memiliki tingkat kelarutan yang lebih tinggi pada air dan etanol sehingga pada penelitian ini digunakan bentuk Na-benzoat. Na-benzoat berbentuk kristal putih, tanpa bau. Perlu di ketahui bahwa penambahan Na-benzoat dapat mempengaruhi rasa produk, sebab Na-benzoat memiliki rasa astringent. Seringkali dengan penambahan Na-benzoat dapat menimbulkan aroma fenol, yaitu seperti aroma obat cair. Apabila penambahan Na-benzoat melebihi 0,1 % maka sering kali menimbulkan rasa pedas dan terbakar.

Winarno (1989) menyatakan bahwa efektivitas dari Na-benzoat akan meningkat apabila ada penambahan senyawa belerang (SO2) atau senyawa sulfit (SO3) dan gas karbon (CO2). Efektivitas dari Na-benzoat dalam menghambat pertumbuhan mikroba meliputi jenis bakteri seperti Lactobacillus, Listeria, Kapang seperti Candida, Saccharomyces dan Khamir jenis Aspergillus, Rhyzopus dan Cladosphorium.

Legalitas dari penggunaan Na-benzoat digolongkan kedalam Generally Recognized As Safe (GRAS). Hal ini menunjukan bahwa penggunaanya memiliki toksisitas yang rendah terhadap hewan dan manusia. Hewan dan manusia memiliki mekanisme detoksifikasi benzoat yang efisien, sebab jika dikonsumsi 60-95 % dari senyawa ini akan dapat dikeluarkan oleh tubuh. Hingga saat ini benzoat dipandang tidak memiliki efek teratogenik (menyebabkan cacat bawaan) jika dikonsumsi dan tidak bersifat karsinogenik.


BEDA ANTARA SHELF LIFE DAN EXPIRATION DATE

SHELF LIFE DAN EXPIRATION DATE

Dalam dunia perdagangan dikenal dua jenis tanggal kedaluwarsa, yaitu shelf life dan expiration date. Shelf life itu tanggal saat suatu produk yang dibungkus akan mengalami perubahan secara kimia atau fisika secara signifikan. Sedangkan expiration date adalah waktu ketika sebuah produk akan berubah setelah dibuka. Kopi, jika masih dalam bungkus, bisa bertahan selama dua tahun (shelf life). Sedangkan jika dibuka dan dimasukkan ke dalam kulkas, hanya akan bertahan satu bulan (expiration date). Jus apel tahan selama delapan bulan sebelum dibuka (shelf life), tetapi hanya tahan selama beberapa hari setelah dibuka (expiration date).

Umumnya, tanggal yang tertulis pada produk-produk adalah shelf life. Expiration date jauh lebih singkat dari shelf life. Jadi, kalau sudah membuka kemasan suatu produk, sebaiknya Anda segera menggunakannya.

Shelf life dan expiration date ditentukan berdasarkan tiga hal: kestabilan kimia, penguapan, dan faktor manusia. Kestabilan kimia tergantung pada jenis bahan yang dipakai. Bahan-bahan tertentu dalam suatu produk dapat berubah secara kimia sebagai fungsi waktu. Ini akan mempengaruhi fungsi dan guna produk itu.

Yang dimaksud dengan penguapan adalah penguapan cairan dalam produk. Penguapan dalam botol sukar dihindari karena tutup botol biasanya tidak terlalu sempurna berfungsi. Penguapan dapat mengakibatkan konsentrasi bahan kimia dalam produk itu mengalami perubahan. Sedangkan yang dimaksud faktor manusia yaitu kelalaian kita, seperti lupa menutup botol produk, mencampur suatu produk dengan produk lain tanpa sengaja, atau masuknya debu, bakteri, dan sebagainya. Semoga penjelasan ini menjawab rasa penasaran Anda.