PENGAWETAN SUSU DENGAN PROSES PASTEURISASI

DAN ULTRA HIGH TEMPERATURE (UHT)

TUGAS PROSES INDUSTRI PANGAN

Anggota Kelompok:

1. Aitia Mulyawati W. (09/289125/TK/36011)

2. Anggraeni Devi (09/285515/TK/35820)

3. Dea Hapsari Ardina Putri (07/250988/TK/32512)

4. Dede Setiadi (09/284614/TK/35402)

5. Nina Anggita Wardani (09/284660/TK/35426)

6. Prila Fitriana (09/281751/TK/35141)

7. Thomas Herdian Abi Putra (09/281201/TK/34852)

1

Pasteurisasi dan Mikroba

I. Pasteurisasi

A. Teori Pasteurisasi

Pasteurisasi adalah proses pemanasan makanan atau minuman dengan tujuan membunuh

mikroba yang merugikan seperti virus, protozoa, dan bakteri. Teknik pasteurisasi ini

digunakan untuk mengawetkan bahan pangan yang tidak tahan suhu  tinggi. Pasteurisasi ini

tidak mematikan semua mikroorganisme, tetapi hanya mematikan mikroba yang bersifat

patogen dan tidak membentuk spora. Mikroba yang dimusnahkan pada pasteurisasi adalah

bakteri penyebab penyakit, misalnya Mycobacterium tuberculosis (penyebab penyakit TBC),

Salmonella (penyebab kolera dan tifus), Shigella dysenteriae (penyebab disentri). Disamping

itu, pasteurisasi juga dapat membunuh bakteri pembusuk yang tidak berspora, seperti:

Pseudomonas, Achromobater, Lactobacillus, Leuconostoc, Proteus, Micrococcus, dan

Aerobacter. Pasteurisasi tidak mematikan semua mikroorganisme, maka diharapkan ada

mikroorganisme yang masih tahan dengan suhu pasturisasi, yaitu bakteri yang tahan terhadap

panas, misalnya bakteri asam laktat (Streptococcus thermophilus), Lactobacillus

thermophilus, Lcatobacillus lactic.

Proses ini diberi nama sesuai dengan nama penemunya Louis Pasteur yang merupakan

seorang ilmuwan Perancis. Tes pasteurisasi pertama diselesaikan oleh Pasteur dan Claude

Bernard pada 20 April 1862. Proses pasteurisasi sering diikuti dengan teknik lain misalnya

pendinginan atau pemberian gula dengan konsentrasi tinggi. Penggunaan gula berkonsentrasi

tinggi akan menyebabkan terjadi perbedaan tekanan plasmolisis. Sehingga terjadi perbedaan

tekanan antara tekanan dalam sel dengan tekanan susu mengandung gula tinggi. Hal ini

menyebabkan mikroba mati. Sehingga gula dapat digunakan sebagai bahan pengawet.

Produk-produk yang bisa dipasteurisasi antara lain: susu, anggur, jus buah, bir, madu, sari

apel, dan makanan kaleng.

Produk hasil pasteurisasi bila disimpan pada suhu kamar hanya bertahan 1 sampai 2 hari

sedangkan jika disimpan pada suhu rendah dapat bertahan selama 1 minggu. Pasteurisasi

memiliki tujuan:

2

1. Untuk membunuh bakteri patogen, yaitu bakteri yang berbahaya karena dapat

menimbulkan penyakit pada manusia. Bakteri pada susu yang bersifat patogen

misalnya Mycobacterium tuberculosis dan Coxiella bunetti. Selain itu, pasteurisasi

dapat mengurangi populasi bakteri. Bakteri Mycobacterium tuberculosis adalah jenis

bakteri yang tidak membentuk spora.

2. Untuk memperpanjang daya simpan bahan atau produk. Proses pasteurisasi sedikit

memperpanjang umur simpan produk pangan dengan cara membunuh semua

mikroorganisme patogen (penyebab penyakit) dan sebagian besar mikroorganisme

pembusuk, melalui proses pemanasan. Karena tidak semua mikroorganisme

pembusuk mati oleh proses pasteurisasi, maka untuk memperpanjang umur

simpannya produk yang telah dipasteurisasi biasanya disimpan di refrigerasi yang

beroperasi pada suhu rendah atau pendinginan dengan cepat setelah pemanasan

diperlukan untuk mencegah tumbuhnya bakteri yang masih hidup.

3. Dapat menimbulkan citarasa yang lebih baik pada produk

4. Pada susu proses ini dapat menginaktifkan enzim fosfatase dan katalase yaitu enzim

yang membuat susu cepat rusak. Fosfatase terdapat pada susu segar mentah dan

diinaktifkan melalui pasturisasi.

Walaupun proses ini hanya mampu membunuh sebagian populasi mikroorganisme,

namun pasteurisasi ini sering diaplikasikan terutama jika:

1. Dikhawatirkan bahwa penggunaan panas yang lebih tinggi akan menyebabkan

terjadinya kerusakan mutu (misalnya pada susu).

2. Tujuan utama proses pemanasan hanyalah untuk membunuh mikroorganisme patogen

(penyebab penyakit, misalnya pada susu) atau inaktivasi enzim-enzim yang dapat

merusak mutu (misalnya pada sari buah).

3. Diketahui bahwa mikroorganisme penyebab kebusukan yang utama adalah

mikroorganisme yang sensitif terhadap panas, misalnya khamir atau ragi pada sari

buah).

4. Akan digunakan cara atau metode pengawetan lainnya yang dikombinasikan dengan

proses pasteurisasi, sehingga sisa mikroorganisme yang masih ada setelah proses

pasteurisasi dapat dikendalikan dengan metode pengawetan tersebut (misalnya

pasteurisasi dikombinasikan dengan pendinginan, pengemasan dengan rapat tertutup,

penambahan gula dan/atau asam, dan lain-lain).

3

B. Faktor Pasteurisasi

Kebutuhan panas pada proses pasteurisasi dan daya simpan produk, dipengaruhi oleh

beberapa hal, antara lain:

1. Jenis produk pangan

Pada setiap jenis produk pangan yang berbeda, panas yang dibutuhkan untuk

pasteurisasi akan berbeda antara bahan pangan yang satu dengan yang lain. Berikut

adalah suhu pasteurisasi untuk setiap bahan pangan:

2. pH produk pangan

Derajat keasaman produk pangan juga mempengaruhi kebutuhan panas pasteurisasi.

Produk pangan dengan keasaman rendah (pH > 4,5), tujuan pasteurisasi adalah

mendestruksi bakteri pathogen. Sedangkan, pada produk pangan dengan keasaman

tinggi (pH < 4,5), tujuan pasteurisasi adalah destruksi mikrobia pembusuk dan enzim.

4

C. Metode dan Jenis Pasteurisasi

Metode pasteurisasi yang umum digunakan antara lain:

1. Pasteurisasi dengan suhu tinggi dan waktu singkat (High Temperature Short

Time/HTST). Misalnya HTST yang diaplikasikan pada pasteurisasi susu

membutuhkan proses pemanasan susu selama 15 – 16 detik pada suhu 71,7 – 750C

dengan alat Plate Heat Exchanger (PHE). Produk hasil pasteurisasi jenis HTST akan

tahan sampai dengan satu minggu.

2. Pasteurisasi dengan suhu rendah dan waktu lama (Low Temperature Long

Time/LTLT). Misalnya LTLT yang diaplikasikan pada pasteurisasi susu membutuhkan

proses pemanasan susu pada suhu 610C selama 30 menit.

3. Pasteurisasi dengan suhu sangat tinggi (Ultra High Temperature). Misalnya UHT

yang diaplikasikan pada produk susu membutuhkan proses pemanasan pada suhu

1310C selama 0,5 detik. Pemanasan dilakukan dengan tekanan tinggi untuk

menghasilkan perputaran dan mencegah terjadinya pembakaran susu pada alat

pemanas. Produk hasil pasteurisasi jenis UHT akan tahan sampai dengan enam bulan.

Pada UHT, mikroba akan mati semua.

Proses pasteurisasi dapat dilakukan dengan dua cara:

1. Pasteurisasi batch atau vat atau tidak kontinyu.

2. Pasteurisasi kontinyu.

D. Pasteurisasi Batch

Pasteurisasi batch adalah metode pasturisasi tertua, paling sederhana dan paling cocok

untuk memproses volume yang relatif kecil produk. Pasteurisasi batch dilakukan dengan

memanaskan bahan pangan pada suhu dan waktu pasteurisasi tertentu, selanjutnya dikemas

dalam kemasan steril dengan teknik pengisian hot filling. Pasteurisasi batch merupakan alat

yang berupa tangki berjaket yang dikelilingi air atau uap yang bersirkulasi. Pemanasan dan

pendinginan pada pasteurisasi batch, dilakukan dalam jaket, agar media pemanas maupun

5

pendingin tidak bercampur dengan bahan yang akan dipasteurisasi. Di dalam tangki, bahan

dipanaskan selama holding time sambil diaduk kemudian didinginkan. Pendinginan dilakukan

pada tangki yang sama dengan pemanasan. Pendinginan dilakukan dengan mengganti air

panas dengan air dingin yang dialirkan melalui pipa yang sama. Pendinginan dilakukan

sampai suhu 40C. Pasteurisasi juga ada yang dilakukan dengan cara memodifikasi aliran

bahan. Misalnya pada bahan susu, bisa dipanaskan lebih dulu di plate atau tubular HE

sebelum masuk ke dalam tangki batch.

Pada pasturisasi batch terdapat beberapa komponen, antara lain: mechanical agitator, top

filling line, dan special valve untuk pengosongan di bagian bawah. Selain itu juga terdapat

indicating thermometer, air space thermometer, dan recording thermometer. Mechanical

agitator pada pasteurisasi batch berfungsi untuk mengaduk produk saat pemanasan atau

pendingin agar partikel berat seperti gula dapat tercampur dan heat transfer menjadi lebih

besar. Kekuatan agitasi harus diatur agar busa yang terbentuk tidak banyak. Indicating dan

airspace thermometer dipakai untuk membaca suhu produk dan udara dalam batch

pasteuriser. Sedangkan record thermometer untuk membaca suhu dan waktu dari produk

pasteuriser.

Pasteurisasi cara batch biasanya digunakan oleh industri susu skala kecil mengingat

kapasitas pengolahan susunya yang masih terbatas jumlahnya. Kebutuhan akan energi cukup

besar untuk membuat air pemanas dan air pendingin untuk memanaskan dan mendinginkan

susu, sementara susu yang dihasilkan dalam jumlah yang sedikit. Ini sangat berpotensi

mengalami kerugian dalam setiap proses pasteurisasi susu. Pasteurise batch juga sering

digunakan untuk memproses produk seperti yogurt, mentega susu, dan produk kental seperti

es krim. Contoh operasi pada pasteuriser batch: produk susu yang dipanaskan pada 149 °F

atau 65 °C selama 30 menit, diikuti dengan pendinginan cepat ke sekitar 39 ° F atau 4 ° C.

Pada suhu di atas 66 °C terjadi degradasi flavor dan pemisahan krim terhambat karena lipida

dari membran lemak telah rusak.

Berikut adalah gambar dari pasteuriser batch:

6

E. Pasteurisasi kontinyu

Pasteurisasi kontinyu dikenal juga dengan pasteurisasi HTST. Pasteurisasi dilakukan

dengan menggunakan pelat pemindah panas (plate heat exchanger). PHE terdiri dari bagian

pemanasan (heating), regenerasi (regeneration), dan pendinginan (cooling). Adanya bagian

regenerasi dapat menghemat kebutuhan pemanas dan pendingin hingga 90%. Temperatur dan

waktu minimum yang dibutuhkan pada metode HTST adalah 80oC selama 25 detik. Proses

berlangsung tanpa terputus, yaitu bahan yang telah dipasteurisasi langsung dibawa ke tahap

pendinginan dan langsung dikemas. Cara kontinyu menggunakan suhu yang lebih tinggi

dengan waktu proses yang lebih singkat dibandingkan metode batch. Pasteurisasi cara HTST

atau kontinyu dimanfaatkan oleh industri susu skala besar yang memerlukan teknologi tinggi

serta energi yang besar pula. Contoh besar panas yang dibutuhkan untuk pasteurisasi

kontinyu pada susu yaitu pemanasan dilakukan pada 161 °F atau 72 °C, setidaknya selama 16

detik, kemudian didinginkan sampai suhu 39 °F atau 4 ° C atau lebih dingin. Pada proses ini,

90-99% bakteri mati dan terjadi perubahan pada lemak, laktosa, dan kasein.

Komponen Plate Heat Exchanger pada pasteurisasi kontinyu, antara lain:

1. Pemanas susu (heater) memanaskan susu dengan air panas hingga 80⁰C.

2. Regenarasi susu (Regenerator) memanaskan susu dari tangki pencampur dan susu

dari unit heater.

7

3. Flow Diversion Valve (FDV), memindahakan aliran susu ke holder secara otomatis

pada suhu susu yang telah ditetapkan (misalnya 80⁰C).

4. Penahan suhu (holder) mempertahankan suhu susu yang berasal dari heater selama

15-16 detik.

5. Pendingin awal (cooler) mendinginkan susu yang datang dari regenerator dengan air

sumur.

6. Pendingin lanjut (chiller) mendinginkan susu yang datang dari cooler dgn air es

hingga suhu 4–8⁰C.

Berikut adalah gambar pasteurisasi kontinyu:

F. Perbedaan pasteuriser batch dan kontinyu

Perbedaan pasteuriser batch dan kontinyu, antara lain:

- Keunggulan pasteuriser batch:

1. Pengoperasiannya lebih sederhana dibandingkan dengan pasteuriser kontinyu.

2. Lebih mudah dikendalikan.

3. Jika terjadi kegagalan tidak menghentikan process line.

- Kelemahan pasteuriser batch:

1. Membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mendapatkan produk yang sudah

terpasteurisasi dibandingkan pasteuriser kontinyu atau kecepatan produksinya rendah.

2. Kebutuhan energi untuk menyediakan air panas dan air dingin besar, sementara susu

yang dihasilkan hanya sedikit.

- Keunggulan pasteuriser kontinyu:

8

1. Membutuhkan waktu yang lebih singkat untuk mendapatkan produk yang

terpasteurisasi atau dengan kata lain, kecepatan produksinya tinggi.

2. Biaya operasionalnya murah.

3. Energinya diperlukan lebih kecil karena adanya regenerator yang dapat menghemat

kebutuhan pemanas dan pendingin hingga 90%.

- Kelemahan pasteuriser kontinyu:

1. Susah untuk dikendalikan.

2. Jika terjadi kegagalan dapat menghentikan process line.

3. Pengoperasiannya lebih kompleks dibandingkan dengan pasteuriser batch.

Sedangkan perbandingan proses pasteuriser dan UHT adalah sebagai berikut:

UHT Pasteurisasi

Keuntungan - Proses berlangsung cepat

- Kapasitas proses lebih besar

- tidak membutuhkan energi

yang besar untuk suhu sangat

tinggi

Kerugian - butuh energi yang besar untuk

membangkitkan suhu tinggi

- proses berlangsung lebih lama

- kapasitas proses lebih rendah

II. Mikroba

Secara umum, pateurisasi ada 2 macam yaitu pasteurisasi batch dan pasteurisasi kontinyu.

Pada proses batch, tidak ada aliran masuk dan aliran keluar pada saat proses pasteurisasi

berjalan, sehingga penting untuk diketahui waktu yang diperlukan untuk mematikan mikroba-

mikroba dalam produk pada suhu tertentu. Pada proses kontinyu, terdapat aliran masuk dan

aliran keluar yang harus diatur kecepatannya berdasarkan suhu operasi agar pada saat keluar,

produk sudah bebas mikroba. Dari sini, diperlukan jumlah mikroba fungsi waktu dan fungsi

suhu.

Berikut ini adalah grafik perubahan populasi mikroba terhadap waktu:

9

Jika kurva di atas dibuat dalam bentuk koordinat semilogaritmik, maka akan dihasilkan kurva

yang linier, berikut adalah grafiknya:

Ketika kurva populasi mikroba per satuan waktu pada suatu satuan suhu disajikan

dalam bentuk semilogaritma, akan diperoleh penurunan mikroba yang linear. Grafik ini

disebut kurva survivor. Hubungan ini menggambarkan populasi mikroba dalam lingkungan

yang bersuhu tetap selama selang waktu tertentu. Pada kurva survivor, waktu yang

dibutuhkan untuk menurunkan populasi mikroba hingga menjadi 1/10nya disebut sebagai

‘Waktu Penurunan Desimal’ atau “Decimal Reduction Time (D), atau D—value.

10

Berikut adalah Kurva Survivor pada suhu yang berbeda-beda:

Kurva semilogaritmik yang menghubungkan waktu penurunan desimal pada berbagai suhu

akan menghasilkan kurva linier yang disebut “Kurva Ketahanan terhadap Panas” suatu

mikroba.

Berikut adalah Kurva Ketahanan terhadap Panas:

Pada “Kurva Ketahanan terhadap Panas”, kenaikan suhu yang dibutuhkan untuk menurunkan

populasi mikroba menjadi 1/10 populasi awalnya disebut sebagai “Konstanta Ketahanan

Panas”, thermal resistance constant (Z), atau nilai Z.

11

Waktu Kematian karena panas, Thermal death time (F), waktu yang diperlukan untuk

memperoleh penurunan populasi yang disyaratkan pada suhu tertentu (dalam menit).

Berikut adalah Kurva Waktu Kematian karena Panas:

Jika kurva disajikan dalam bentuk Waktu Kematian Termal versus Suhu, maka grafiknya

akan menjadi:

12

Pada kurva kecepatan kematian, Jika waktu reduksi desimal pada suhu q adalah Dq , pada

suhu T, D adalah:

z-value adalah perubahan suhu yang dibutuhkan untuk menurunkan populasi mikroba

hingga 1/10 populasi awal.

Untuk persamaan yang menghubungkan jumlah bakteri dengan waktu pemanasan dan nilai D

pada suhu tertentu, adalah:

logN t

N0

=−tD

Nt = Jumlah bakteri setelah t menit.

No = Jumlah bakteri awal.

t = Waktu pemanasan.

D = Nilai D pada suhu tertentu.

Berikut adalah contoh soal:

Tentukanlah waktu proses pemanasan pada suhu 280 F jika diketahui kandungan spora

mikroba awal adalah 10 spora/g produk dan diinginkan peluang kebutuhannya adalah 1

kaleng dari 105 kaleng yang diproduksi (berat produk=330 g/kaleng). Diketahui D250 spora

tersebut adalah 1,2 menit dan z=18 F.

Jawab :

logDDθ

=−(T−θ)

z

D=D θ×10−(T −θ)

z

D280=D250× 10−(280−250)

18 =1,2× 10−1,6667=0,02585 menit

13

logDDθ

=−(T−θ )

z

Asumsi : isi produk dalam 1 kaleng = 330 gram, jumlah spora mikroba awal untuk setiap

kaleng adalah N0=10spora

g produk× 330

gkaleng

=3300 spora

Dengan menggunakan persamaan logN t

N0

=−tD

Maka didapat log105

3300=

−t280

D280

t 280=−D280 ×10105

3300=−0,02585 × (−1,4973 )=0,0387 menit

14

Pengawetan dan Pengolahan Susu

Susu adalah cairan berwarna putih yang diperoleh dari pemerahan susu domba atau

hewan menyusui lainnya yang dapat digunakan sebagai bahan pangan yang sehat. susu segar

mengandung nutrisi lengkap yang sangat dibutuhkan tubuh, di antaranya 87 persen air, 4

persen laktosa (karbohidrat), 4 persen protein, 3 persen lemak, serta 2 persen campuran

vitamin dan mineral (kalsium, fosfor, magnesium, kalium, seng, flourida). Sementara vitamin

yang terkandung di dalam susu berupa vitamin larut lemak (A, D, E, K) dan vitamin larut air

(B1, B2, B6, B12, niasin, folat, asam pantotenat, dan C).

Susu segar merupakan bahan makanan yang bergizi tinggi karena mengandung zat-zat

makanan yang lengkap dan seimbang seperti protein, lemak, karbohidrat, mineral, dan

vitamin yang sangat dibutuhkan oleh manusia. Nilai gizinya yang tinggi juga menyebabkan

susu merupakan medium yang sangat disukai oleh mikrooganisme untuk pertumbuhan dan

perkembangannya sehingga dalam waktu yang sangat singkat susu menjadi tidak layak

dikonsumsi bila tidak ditangani secara benar.

Susu sangat mudah rusak bila penanganan kurang tepat, untuk mencegah kerusakan

pada susu adalah mengolah susu menjadi produk olahan. Proses pengolahan susu bertujuan

untuk memperoleh susu yang beraneka ragam, berkualitas tinggi, berkadar gizi tinggi, tahan

simpan, mempermudah pemasaran dan transportasi, sekaligus meningkatkan nilai tukar dan

daya guna bahan mentahnya. Mikroorganisme yang berkembang didalam susu selain

menyebabkan susu menjadi rusak juga membahayakan kesehatan masyarakat sebagai

konsumen akhir. Disamping itu penanganan susu yang benar juga dapat menyebabkan daya

simpan susu menjadi singkat, harga jual murah yang pada akhirnya juga akan mempengaruhi

pendapatan peternak sebagai produsen susu.

Proses pengolahan susu selalu berkembang sejalan dengan berkembangnya ilmu

dibidang tekologi pangan. Dengan demikian semakin lama akan semakin banyak jenis produk

susu yang dikenal. Hal ini sangat menggembirakan dan merupakan langkah yang sangat tepat

untuk mengimbangi laju permintaan pasar. Banyak jenis bahan makanan yang dapat dibuat

dari bahan baku susu. Antara lain jenis produk susu yang sudah dikenal dikalangan

masyarakat adalah es krim, susu bubuk, susu kental, mentega, yoghurt yang dihasilkan

melalui proses homogenisasi, sterilisasi, pasteurisasi dan fermentasi.

15

Ciri – ciri susu segar adalah sebagai berikut :

1. Tidak terlalu encer

2. Tidak memiliki aroma yg kuat

3. Ada sedikit rasa manis dr laktosa (gula susu)

4. Warnanya putih sampai sedikit kekuningan (akibat larutan zat karoten dlm lemak

susu)

5. Belum terpisahnya lemak dg bagian susu yg lain

6. Tidak terdapat lendir

7. Tidak ada penggumpalan protein susu yg sering terjadi jika susu mulai mengalami

proses pengasaman.

PENGAWETAN SUSU

Sedangkan proses pengawetan susu itu sendiri antara lain :

1. Pasteurisasi

Proses pengawetan untuk memperpanjang masa simpan susu, dengan cara pemanasan

dibawah 100 °C. Pemanasan ini tidak mengubah komposisi gizi susu. Namun susu

pasteurisasi harus tetap disimpan pada susu yg dingin. Susu berlabel pasteurized, di pasar

swalayan terdapat di rak2 pendingin.

2. Sterilisasi

Proses pemanasan susu pada suhu tidak kurang dari 100°C selama waktu tertentu. Susu ini

sudah aman dari bakteri dan jamur, jadi siap diminum. Penyimpannya tidak harus di rak

pendingin, tetapi bila kemasan sudah dibuka, sisa susu harus disimpan di lemari pendingin.

Jenis susu ini biasanya dikemas dalam kotak karton (tetra pack), ada yg memiliki rasa dan

aroma, ada juga yang lain.

Contohnya : susu Ultra

3. Homogenized

Artinya, lemak di dalam susu sdh disebar secara merata. Butirannya menjadi lebih halus,

tetapi sifat dan rasanya tidak berbeda dengan susu hasil pasteurisasi. Susu yang telah melalui

proses ini lebih awet dibanding pasteurisasi, karena proses ini menghambat kerja enzim

lipase yg merusak butir2 lemak.

16

SNI susu

17

A. Susu Pasteurisasi

18

Susu pasteurisasi merupakan susu segar yang diberi perlakuan panas 63ºC–66ºC selama

minimum 30 menit atau pemanasan 72ºC selama minimum 5 detik, kemudian segera

didinginkan sampai 10ºC, selanjutnya diperlakukan secara aseptis dan disimpan pada suhu

maksimum 4,4ºC. Susu jenis ini memiliki umur simpan sekitar 14 hari

Pasteurisasi dengan metode HTST

Bahan baku susu segar pada suhu 4oC dialirkan dari balance tank ke dalam

regenerator pasateurisasi. Bahan baku dinaikkan suhunya menjadi 57° C - 68° C dengan

panas dari aliran susu pasteurisasi panas secara counter current yang dipisahkan oleh plat

stainless steel tipis. Bahan baku kemudian melalui timing pump sebelum memasuki heater.

Bahan baku kemudian masuk ke pemanas untuk dipanaskan hingga suhunya 72oC.

Susu pada suhu pasteurisasi dan tekanan rendah dialirkan ke holding tube untuk ditahan

selama 16 detik. Kecepatan maksimum diatur olah timing pump. Di ujung holding tube, susu

melewati temperature sensors pada indicating thermometer dan recorder-controller,

kemudian susu melalui flow diversion device (FDD). FDD mengatur agar susu yang keluar

merupakan susu yang sudah dipanaskan dengan suhu pasteurisasi(>72° C). Susu yang belum

terpanaskan secara sempurna akan dialirkan kembali ke balance tank sedangkan susu

pasteurisasi yang sudah terpanaskan dengan baik akan masuk regenerator yang mana akan

memberikan panas pada susu bahan baku dingin sehingga suhu susu turun menjadi sekitar

32° C - 9° C.

Susu hangat akan melalui cooling section dimana suhu didinginkan hingga 4oC atau

kurang dengan pendingin dari arah berlawanan. Kemudian susu pasteurisasi dingin menuju

vacuum breaker yang berada sekurangnya 12 inchi lebih tinggi dari tempat bahan baku

dingin untuk memastikan tidak ada aliran hisap dari arah pasteurisasi. Kemudian susu

dialirkan ke tangki penyimpanan untuk unit pengisian pada bagian pengemasan.

19

Gambar 1. Flow Diagram Process HTST Pasteurizer

Peralatan utama dalam proses HTST Pasteurizer, antara lain :

1. Balance Tank

Tangki dengan level yang konstan berarti dapat memberikan suplai susu yang konstan

juga. Tangki ini dilengkapi dengan float valve assembly yang akan mengontrol level cairan

sehingga tetap terjaga konstan dengan memastikan pressure head pada produk yang

meninggalkan tangki tetap seragam. Level overflow harus selalu berada di bawah level

terendah susu pada generator. Sehingga dapat membantu mempertahankan tekanan tinggi

pada daerah pasteurisasi dari heat exchanger. Balance tank ini juga mencegah udara masuk

ke pasteurizer dengan menempatkan bagian atas pipa pengeluaran lebih rendah daripada titik

terendah di tangki tersebut dan memberikan kemiringan setidaknya 2 %. Balance tank

memberikan sarana resirkulasi bagi susu pasteurisasi.

Gambar 2. Balance Tank

20

2. Regenerator

Kebutuhan energi untuk pemanasan dan pendinginan dapat ditekan dengan

menggunakan regenerator yang memanfaatkan panas dari susu pasteurisasi untuk

menghangatkan susu dingin yang masuk. Efisiensi regenerator dapat dihitung sebagai

berikut:

% regeneration= kenaikan suhu susu selamaberadadi regeneratortotalkenaikan suhu dari susutersebut

×100 %

Contoh :

Susu dingin masuk ke dalam sistem pada suhu 4 oC. Setelah proses regenerasi pada suhu

65oC, susu keluar sistem pada suhu 72 oC. Sehingga memberikan sekitar 89,7 % regenerasi.

65−472−4

×100 %=89,7 %

3. Holding tube

Holding tube memberikan kemiringan ¼” / ft dan mengeliminasi kemungkinan

adanya udara yang terjerap sehingga tidak ada yang mengalir lebih cepat pada air pocket

restriction.

4. Flow Diversion Device (FDD)

Flow Diversion Device (FDD) yang sering juga disebut sebagai Flow Diversion Valve

(FDV) terletak pada bagian ujung tempat arus keluar pada holding tube. Pada dasarnya, FDD

merupakan 3-way valve dimana untuk temperatur lebih tinggi dari 72 oC FDD akan membuka

ke forward flow. Langkah ini membutuhkan tenaga ekstra. Sedangkan untuk temperatur di

bawah 72 oC, valve kembali menutup pada keadaan semula dan mengalihkan susu kembali ke

balance tank. Penting untuk diingat bahwa FDD beroperasi pada suhu yang terukur bukan

waktu di akhir periode holding.

Flow Diversion Device (FDD) terbagi menjadi 2 tipe, sebagai berikut :

1. Single stem

Single stem merupakan tipe dengan sistem valve lama yang memiliki kelemahan tidak

dapat dibersihkan di tempat.

21

2. Dual stem

Dual stem terdiri dari 2 kran tersusun seri sebagai cadangan jika terjadi kegagalan sistem.

FDD tipe ini dapat dibersihkan di tempat dan lebih tepat digunakan untuk sistem

otomatisasi.

Gambar 3. Flow Diversion Device

B. Susu UHT

Susu Ultra High Treatment (UHT) merupakan produk susu yang diperoleh dengan

cara mensterilkan suhu minimal pada suhu 135ºC selama 2 detik, dengan atau tanpa

penambahan bahan tambahan makanan yang diijinkan, serta dikemas secara aseptis.

Pengolahan di pabrik untuk mengkonversi susu segar menjadi susu UHT juga harus

dilakukan dengan sanitasi yang maksimum yaitu dengan menggunakan alat-alat yang steril

dan meminimumkan kontak dengan tangan. Seluruh proses dilakukan secara aseptik. Susu

UHT dikemas secara higienis dengan menggunakan kemasan aseptik multilapis berteknologi

canggih.

Kemasan multilapis ini kedap udara sehingga bakteri pun tak dapat masuk ke

dalamnya. Karena bebas bakteri perusak minuman, maka susu UHT pun tetap segar dan

aman untuk dikonsumsi. Selain itu kemasan multilapis susu UHT ini juga kedap cahaya

sehingga cahaya ultra violet tak akan mampu menembusnya dengan terlindungnya dari sinar

ultra violet maka kesegaran susu UHT pun akan tetap terjaga. Setiap kemasan aseptik

multilapis susu UHT disterilisasi satu per satu secara otomatis sebelum diisi dengan susu.

Proses tersebut secara otomatis dilakukan hampir tanpa adanya campur tangan manusia

22

sehingga menjamin produk yang sangat higienis dan memenuhi standar kesehatan

internasional.

Dengan demikian teknologi UHT dan kemasan aseptik multilapis menjamin susu

UHT bebas bakteri dan tahan lama tidak membutuhkan bahan pengawet dan tak perlu

disimpan di lemari pendingin hingga 10 bulan setelah diproduksi.

Susu yang rusak akibat aktivitas mikroorganisme antara lain ditandai dengan :

(1) pengasaman dan penggumpalan akibat fermentasi laktosa menjadi asam laktat sehingga

pH menurun dan kemungkinan terjadi penggumpalan kasein,

(2) berlendir seperti tali karena terjadinya pengentalan dan pembentukan lendir sebagai akibat

pengeluaran bahan seperti kapsul dan bergetah oleh beberapa jenis bakteri,

(3) penggumpalan tanpa penurunan pH akibat aktivitas bakteri seperti Bacillus cereus yang

menghasilkan enzim yang mencerna lapisan tipis fosfolipid di sekitar butirbutir susu.

Pembuatan Susu UHT

Macam Proses

Beberapa tahun perkembangan dalam teknologi pengolahan susu, pembuatan susu

UHT (Ultra Heat Treatment) dilakukan dengan proses dan bahan baku yang berbeda (susu

sapi, susu kambing, kedelai), adapun macam pembuatan susu UHT dari susu sapi adalah :

A. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses One Stage

B. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses Two Stage

C. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses E.T.P.I.

A. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses One Stage

Pertama-tama susu sapi distandarisasi oleh Koperasi Susu, dimana proses standarisasi

susu meliputi beberapa pengujian, meliputi : uji fisik (warna, bau, uji pemalsuan, berat jenis),

uji kimia (kadar lemak, laktosa, solid), uji kualitas mikrobiologis (Enterobacteriaceae, E.Coli,

Total plate count). Susu sapi kemudian dipekatkan pada evaporator sampai dengan kadar

45%-50%. Susu sapi pekat kemudian dilakukan Pasteurisasi yang bertujuan untuk membunuh

23

bakteri pathogen dan untuk mengurangi populasi bakteri lainnya dalam susu sapi. Pasteurisasi

dilakukan pada suhu 62C selama 30 menit. Untuk proses one stage ini, dilakukan satu kali

pemanasan tinggi (Ultra Heat Treatment UHT) pada sterilizer yang bertujuan untuk

membunuh semua bakteri baik bakteri pathogen maupun bakteri non-pathogen. Sterilisasi

dilakukan pada suhu 110C - 120C dengan waktu 10-40 menit. Susu steril yang sudah

dipanaskan dapat disebut sebagai susu ultra atau susu UHT. Susu UHT kemudian

dihomogenisasi untuk menyeragamkan globula protein,dan kemudian ditampung pada tangki

produk dengan waktu penyimpanan maksimal selama 3 hari.

Gambar 4. Flow Diagram Process Pembuatan Susu UHT dengan 1 Stage

B. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses Two Stage

Pertama-tama susu sapi distandarisasi oleh Koperasi Susu, dimana proses standarisasi

susu meliputi beberapa pengujian, meliputi : uji fisik (warna, bau, uji pemalsuan, berat jenis),

uji kimia (kadar lemak, laktosa, solid), uji kualitas mikrobiologis (Enterobacteriaceae, E.Coli,

Total plate count). Susu sapi kemudian dipekatkan pada evaporator sampai dengan kadar

45%-50%. Susu sapi pekat kemudian dilakukan Pasteurisasi yang bertujuan untuk membunuh

bakteri pathogen dan untuk mengurangi populasi bakteri lainnya dalam susu sapi. Pasteurisasi

dilakukan pada suhu 62C selama 30 menit. Untuk proses two stage ini, dilakukan dua kali

pemanasan tinggi (Ultra Heat Treatment UHT) pada sterilizer yang bertujuan untuk

membunuh semua bakteri baik bakteri pathogen maupun bakteri non-pathogen. Sterilisasi

pertama dilakukan pada suhu 110C - 120C dengan waktu 10-40 menit. Sterilisasi kedua

dilakukan pada suhu 135C - 155C dengan waktu 2-5 detik. Susu steril yang sudah

dipanaskan dapat disebut sebagai susu ultra atau susu UHT. Susu UHT kemudian

dihomogenisasi untuk menyeragamkan globula protein,dan kemudian ditampung pada tangki

produk dengan waktu penyimpanan maksimal selama 7 hari.

24

Gambar 5. Flow Diagram Process Pembuatan Susu UHT dengan 2 Stage

C. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses E.T.P.I.

Pertama-tama susu sapi distandarisasi oleh Koperasi Susu, dimana proses standarisasi

susu meliputi beberapa pengujian, meliputi : uji fisik (warna, bau, uji pemalsuan, berat jenis),

uji kimia (kadar lemak, laktosa, solid), uji kualitas mikrobiologis (Enterobacteriaceae, E.Coli,

Total plate count). Susu sapi kemudian dilakukan Pasteurisasi yang bertujuan untuk

membunuh bakteri pathogen dan untuk mengurangi populasi bakteri lainnya dalam susu sapi.

Pasteurisasi dilakukan pada suhu 85°C selama 30 menit. Selama Pasteurisasi berlangsung,

maka terbentuk cream pada bagian atas susu dan dipisahkan pada centrifugal separator untuk

kemudian dikemas sebagai produk tangki deodorizer untuk menghilangkan bau pada susu.

Tangki deodorizer bekerja pada tekanan vacuum –2,5 atm dengan suhu 55°C. Susu hasil

deodorizer kemudian dihomogenisasi pada homogenizer yang bekerja pada tekanan 150 psi

(10,2 atm) untuk menyeragamkan globula protein dan lemak.

Untuk proses E.T.P.I. ini, dilakukan satu kali pemanasan tinggi (Ultra Heat Treatment

» UHT) pada sterilizer yang bertujuan untuk membunuh semua bakteri baik bakteri pathogen

maupun bakteri non-pathogen. Sterilisasi dilakukan pada suhu 140°C dengan waktu 15 detik.

Susu steril yang sudah dipanaskan dapat disebut sebagai susu ultra atau susu UHT. Susu

UHT kemudian ditampung pada tangki produk dengan waktu penyimpanan antara 7 - 30 hari.

25

Gambar 6. Flow Diagram Process Pembuatan Susu UHT dengan ETPI

Perbedaan UHT dan pasteurisasi pada pembuatan susu:

26

27