Kajian Mengenai Prinsip-prinsip Dasar Teknologi Ekstrusi

download Kajian Mengenai Prinsip-prinsip Dasar Teknologi Ekstrusi

of 54

Transcript of Kajian Mengenai Prinsip-prinsip Dasar Teknologi Ekstrusi

KAJIAN MENGENAI PRINSIP-PRINSIP DASAR TEKNOLOGI EKSTRUSI UNTUK BAHAN MAKANAN DAN BEBERAPA APLIKASINYA PADA HASIL PERIKANAN

MAKALAH

Oleh : RUSKY INTAN PRATAMA NIP. 132 317 118

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR 2007

LEMBAR PENGESAHAN Judul : Kajian Mengenai Prinsip Dasar Teknologi Ekstrusi Untuk Bahan Makanan dan Beberapa Aplikasinya Pada Hasil Perikanan Rusky Intan Pratama, STP 132 317 118 Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (FPIK) Universitas Padjadjaran

Nama Pegawai Nomor Induk Pegawai Instansi

: : :

Mengesahkan : Kepala Laboratorium Teknologi Industri Hasil Perikanan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran

Evi Liviawaty, Ir., M.Si. NIP. 131 760 488

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadiran Allah SWT, atas berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan karya ilmiah berupa makalah yang berjudul Kajian Mengenai Prinsip Dasar Teknologi Ekstrusi Untuk Bahan Makanan dan Beberapa Aplikasinya Pada Hasil Perikanan. Makalah ini bertujuan untuk memberikan pengetahuan mengenai teknologi ekstrusi dalam teknologi pengolahan bahan makanan pada umumnya dan teknologi hasil perikanan pada khususnya serta sebagai salah satu syarat untuk memenuhi pelaksanaan Tri Darma Perguruan Tinggi. Metode penulisan makalah ini menggunakan metode penulisan deskriptif, yang dilakukan dengan kajian pustaka berupa penelusuran, pengumpulan dan telaah pustaka yang berhubungan dengan masalah yang dikaji dari berbagai sumber data dan informasi. Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dalam penulisan makalah ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang dapat membuat makalah ini menjadi lebih baik. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu di bidang teknologi hasil perikanan dan meningkatkan kualitas proses pembelajaran mahasiswa dalam bidang tersebut.

Bandung,

Agustus 2007

Penulis

i

DAFTAR ISIHalaman KATA PENGANTAR............................................................... DAFTAR ISI.............................................................................. DAFTAR TABEL...................................................................... DAFTAR GAMBAR................................................................. I. II. PENDAHULUAN.......................................................... PRINSIP DASAR TEKNOLOGI EKSTRUSI UNTUK BAHAN MAKANAN DAN APLIKASINYA PADA HASIL PERIKANAN........................................ 2.1 2.2 Sejarah Ekstrusi................................................. Unsur-unsur Pengolahan Makanan dengan Ekstrusi ............................................................. 2.2.1 Bahan yang akan diolah........................ 2.2.2 Mesin ekstrusi......................................... 2.2.3 Proses Ekstrusi....................................... 2.2.4 Produk hasil Ekstrusi........................... 2.3 2.4 2.5 III. Pengaruh Pemasakan dengan Ekstrusi pada Produk ................................................................ Keuntungan Pengolahan Makanan dengan Ekstrusi................................................................ Ekstrusi Hasil Perikanan................................... 34 36 44 46 30 7 7 10 19 27 i ii iii iv 1

4 4

KESIMPULAN................................................................

DAFTAR PUSTAKA...................................................................

ii

DAFTAR TABELHalaman Tabel 2.1 Klasifikasi Secara Umum Bahan Mentah yang Digunakan pada Proses Ekstrusi..................................... Tabel 2.2 Perbedaan Utama Antara Ekstruder Ulir Tunggal dan Ulir Ganda.................................................................. 8 13

iii

DAFTAR GAMBARHalaman Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Contoh Dua Tipe Die yang Digunakan Pada Ekstruder....................................................................... Istilah-istilah Umum pada Die...................................... Zona Pada Ekstruder Ulir Tunggal............................... Contoh Kerapatan Ulir Intermeshing, Counter Rotating......................................................................... Tipe-tipe Ulir................................................................. Dua Ulir Paralel Pada Ekstruder Ulir Ganda................. Bagian-bagian Proses Pengolahan pada Ekstruder Secara Umum................................................................. Proses Pembentukan Gelembung Pada Produk Ekstrusi Puffed (Mengembang)..................................... Bagian-Bagian dari Ekstruder yang Digunakan untuk Inaktifasi Enzim Protease.................................... 5 6 12 14 14 15 24 32 42

iv

I PENDAHULUANSeiring dengan pesatnya perkembangan ilmu dan teknologi pada bidang pengolahan makanan juga sebagai jawaban dari tuntutan masyarakat luas akan tersedianya produk makanan yang mudah disajikan, aman, bergizi, memiliki karakteristik organoleptik yang menarik serta terjangkau, maka teknologi ekstrusi semakin berkembang dan diminati oleh kalangan pengolah makanan. Teknologi ekstrusi bukanlah teknologi yang baru tetapi telah lama ditemukan dan terus berkembang hingga saat ini. Pada awalnya prinsip ekstrusi ini banyak digunakan untuk keperluan-keperluan yang berkaitan dengan industri logam, polimer, plastik dan produk makanan pasta, namun karena prinsipnya yang sama, maka dapat pula diterapkan pada proses pengolahan produk-produk makanan secara luas. Berkembangnya teknologi ekstrusi pada bidang pengolahan produk makanan juga ternyata dikarenakan banyaknya keuntungan-keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan teknologi ini. Teknologi ekstrusi memungkinkan kita untuk melakukan serangkaian proses pengolahan seperti mencampur, menggiling, memasak, mendinginkan, mengeringkan dan mencetak dalam satu rangkaian proses saja. Belum lagi produk makanan yang dihasilkan oleh teknologi ini sangat beragam. Hingga saat ini perubahan-perubahan dasar yang terjadi selama proses ekstrusi, hubungan antara rancangan mesin, parameter-parameter proses dan karakteristik produk dalam ekstrusi masih sedikit dimengerti. Walaupun teknologinya berkembang pesat namun masih sedikit penelitian-penelitian yang dilakukan untuk mepelajari teknologi ekstrusi ini, terutama penelitian tentang ekstrusi dengan menggunakan ekstruder ulir1 ganda. Hal ini diantaranya disebabkan oleh sulitnya prosedur-prosedur pengujian dan dibutuhkan alat yang canggih juga biaya yang besar untuk mengukur secara tepat faktor-faktor seperti suhu, tekanan, viskositas dan waktu yang dihabiskan bahan di beberapa bagian1

Bagian ulir (screw) dari ekstruder merupakan bagian yang sangat penting dalam menentukan jenis dan karakteristik produk yang dihasilkan. Berbagai macam ekstruder akan berbeda dalam bentuk ulirnya, tingkat kecepatan putarannya, tingkat panas yang digunakan dan ukuran die-nya, tergantung dari kebutuhan pengolah dan perusahaan yang membuat ekstruder tersebut

1

2

yang berbeda pada ekstruder yang sedang digunakan. Tambah lagi hanya beberapa laboratorium saja yang dapat melakukan peneitian-penelitian atau pengukuran-pengukuran tersebut (van Zuilichem, et. al. dalam Jowitt 1982). Mesin ekstrusi atau biasa disebut ekstruder merupakan alat yang cukup sederhana namun memiliki keunikan tersendiri. Prinsip dasar kerja alat ini ialah memasukkan bahan-bahan mentah yang akan diolah kemudian didorong keluar melalui suatu lubang cetakan (die2) dalam bentuk yang diinginkan. Bila kita dahulu mengenal alat ekstrusi sistem ulir yang disebut ekstruder berulir tunggal (Single Screw Extruder/SSE) maka akhir-akhir ini telah dikembangkan ekstruder dengan ulir ganda (Twin Screw Extruder/TSE) yang memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan pendahulunya. Saat ini, banyak sekali jenis produk makanan yang diolah dengan teknologi ekstrusi, contohnya produk-produk pasta dan sejenisnya, sereal siap makan, snack, makanan hewan, produk kembang gula, pati yang dimodifikasi untuk produksi sup, makanan bayi, makanan instan, minuman ringan dan TVP (Texturized Vegetable Protein). Luasnya aplikasi teknologi ekstrusi ini menantang kita untuk lebih memahami prinsip kerja dan cara penggunaannya. Masyarakat luas kini semakin membutuhkan produk-produk makanan yang bergizi tinggi dan terjangkau. Selain dari makanan utama, gizi juga dapat diperoleh dari makanan penunjang atau makanan-makanan ringan yang bersifat selingan. Kebanyakan makanan-makanan ringan yang tersedia saat ini ialah makanan sintetik dengan berbagai kandungan bahan kimia yang kadang-kadang membahayakan karena digunakan secara tidak bijaksana dan semata-mata hanya mengejar keuntungan. Salah satu komoditi yang telah dikenal oleh masyarakat dalam menghasilkan makanan yang sehat dan terjangkau ialah komoditi hasil perikanan. Indonesia memiliki potensi hasil perikanan yang sangat besar tetapi banyak sekali daerah-daerah di Indonesia yang kebutuhan minimal gizinya, terutama dalam hal ini kebutuhan protein minimalnya belum terpenuhi, karena konsumsi perkapita ikan masih tergolong rendah. Selain dapat dikonsumsi dalam bentuk utuh sebagai

2

Die berbentuk piringan atau silinder dengan lubang-lubang cetakan yang terletak pada bagian akhir ekstruder dan berfungsi sebagai pembentuk atau pencetak bahan/adonan setelah diolah di dalam ekstruder. Fungsi, bentuk dan jumlah lubang dari die ini bervariasi tergantung dari perusahaan mana yang membuat dan menyediakan ekstruder tersebut.

3

hidangan utama, ikan juga dapat dikonsumsi dalam beragam produk diversifikasi salah satunya ialah produk-produk makanan ringan. Makanan ringan (snack), sereal, makanan bayi, roti, bubuk minuman atau makanan siap saji merupakan produk ekstrusi yang telah dikenal luas dan relatif terjangkau. Produk-produk olahan tersebut dan berbagai macam produk olahan lainnya yang dapat dihasilkan oleh proses ekstrusi, merupakan produk makanan yang sangat menjanjikan untuk memenuhi kebutuhan protein masyarakat. Daerahdaerah dengan permasalahan gizi, baik itu dikarenakan alasan ekonomi atau langkanya bahan baku, sangat potensial untuk distribusi makanan dengan teknologi ekstrusi yang bergizi tinggi dan terjangkau. Fakta bahwa supermarket, toko, hingga warung-warung kecil menjual beragam produk ekstrusi dan perusahaan-perusahaan mengeluarkan banyak uang untuk mengiklankan produk jenis ini menyebabkan semakin dibutuhkannya pengolahan makanan produk ekstrusi dengan formulasi yang lebih seimbang dan kandungan protein yang lebih tinggi. Produk ekstrusi memungkinkan kita untuk memproduksi suatu produk makanan dengan jumlah besar, terjangkau dan cukup mudah untuk melakukan pengolahan lebih lanjut seperti diversifikasi dan fortifikasi dengan menggunakan bahan-bahan yang diperoleh dari hasil perikanan. Produk-produk ekstrusi pada hasil perikanan masih sangat sedikit sekali diteliti dan dipelajari pengaruh-pengaruhnya. Selain memiliki kandungan protein dan asam lemak tidak jenuh yang tinggi, komoditi perikanan di Indonesia sangat melimpah kekayaan jenis ikannya dan jumlah hasil tangkapannya cukup besar sehingga berpotensi untuk diolah menjadi produk ekstrusi yang mengandung kualitas gizi yang baik. Ekstruder terkenal dengan prosesnya yang mampu meminimalkan kerusakan pada zat-zat gizi termasuk menjaga kualitas protein bahan (Ang et.al., 1984). Sehingga pengembangan produk hasil perikanan melalui teknologi ekstrusi menjadi produk makanan yang kaya gizi dan terjangkau sangat penting untuk dikaji.

II PRINSIP DASAR TEKNOLOGI EKSTRUSI UNTUK BAHAN MAKANAN DAN APLIKASINYA PADA HASIL PERIKANAN2.1 Sejarah Ekstrusi Teknologi ekstrusi merupakan teknologi yang cukup tua. Pada tahun 1797 di Inggris, Joseph Bramah menciptakan mesin untuk membuat pipa tanpa sambungan yang diperkirakan sebagai mesin ekstrusi pertama. Tidak lama kemudian produk-produk lain seperti sabun, macaroni, dan bahan-bahan bangunan diproses menggunakan mesin yang sama. Pada mesin ini untuk menggiling dan mencampur bahan digunakan piston yang dioperasikan oleh tangan. Karena keterbatasan proses yang dilakukan ekstruder terdahulu maka ekstruder yang menggunakan ulir (screw) diciptakan untuk kebutuhan industri kabel. Konsep awal yang diketahui mengenai ekstruder ulir tunggal ditemukan di tahun 1873 pada suatu gambar rancangan milik Phoenix Gummiwerke A.G. Sementara ekstruder ulir ganda yang pertama dikembangkan pada tahun 1869 oleh Follows dan Bates di Inggris untuk keperluan industri sosis. Sejak saat itu penggunaan ekstruder bagi pengolahan semakin meningkat (Janssen, 1978). Ekstruder memiliki banyak jenis ukuran, bentuk dan metode pengoperasian. Ada ekstruder yang dioperasikan secara hidraulik dimana pada ekstruder ini piston berperan untuk mendorong adonan melalui lubang pencetak (die) yang terletak pada ujung ekstruder. Terdapat pula ekstruder tipe roda, dimana bahan didorong keluar atas hasil kerja dua roda yang saling berputar. Kemudian yang telah banyak dikenal saat ini ialah ekstruder tipe ulir (screw) dimana putaran ulir akan memompa bahan keluar melalui die. Ekstruder digunakan pada pengolahan bahan makanan karena ekstruder mampu menghasilkan energi mekanis yang digunakan untuk proses pemasakan bahan. Ekstruder mendorong bahan/adonan dengan cara memompanya melalui sebuah lubang dengan bentuk tertentu. Ekstruder mampu melakukan proses pencampuran dengan baik yang bertujuan agar bahan homogen dan terdispersi dengan baik (Frame, 1994). Prinsip ekstrusi dalam pengolahan makanan yang menggabungkan proses pendorongan bahan, pencampuran dan pembentukan bukanlah hal yang baru.

4

5

Prinsip ekstrusi telah diterapkan dalam industri makanan sejak tahun 1930an untuk pembuatan pasta. Pada tahun-tahun berikutnya diterapkan pada industri kembang gula, industri roti dan kue, terutama pada proses frosting kue. Pada tahun 1950, kemudian digunakan juga untuk produksi sereal, campuran minyak biji-bijian untuk industri pakan. Proses-proses pengolahan tersebut merupakan teknologi ekstrusi pada generasi pertama. Pada tahun 1960an teknologi ini digunakan untuk mengubah ikatan silang dan mengikat biopolimer untuk membuat protein nabati bertekstur. Terobosan ini menyediakan pengetahuan dasar bagi ekstrusi HTST (High Temperature Short Time) modern yang memungkinkan diciptakannya produk-produk baru pada industri makanan. Prinsip penerapannya pada industri makanan umumnya berdasarkan pada gelatinisasi pati, pembentukan kompleks lemak-pati, denaturasi dan teksturisasi protein, pengikatan, reaksi kimia dan biokimia, pengaruh tekanan/penggilingan dan pengembangan (Linko, et. al. dalam Jowitt, 1982). Dewasa ini ekstrusi telah berkembang penerapannya untuk beragam produk yang perlu dimasak/dimatangkan. Salah satu kunci dalam beranekaragamnya hasil produk ekstrusi terletak pada bagian die-nya, dimana dari sinilah bahan akan didorong keluar. Fungsi die dalam pembuatan produksi pasta telah meningkatkan keragaman penggunaannya dalam menghasilkan produk dengan berbagai macam bentuk, kandungan air dan konsistensi (Holmes, 2007). Gambar 2.1 Contoh Dua Tipe Die yang Digunakan Pada Ekstruder

Sumber : Holmes, 2007.

6

Gambar 2.2 Istilah-istilah Umum pada Die

Sumber : Holmes, 2007. Formulasi bahan yang digunakan dapat menjadikan produk akhir berbeda hasilnya. Beragam jenis biji-bijian dan umbi-umbian seperti jagung dan kentang, dapat digunakan sebagai bahan baku pada proses ekstrusi. Bahan-bahan tersebut dapat menghasilkan produk akhir yang ringan dan renyah. Dengan tersedianya beranekaragam bahan, maka lahirlah produk ekstrusi generasi kedua yang memiliki kemampuan untuk mengembang dengan beragam bentuk. Produk generasi ketiga dari proses ekstrusi dihasilkan dari campuran berbagai macam formulasi bahan, yang pada umumnya berbahan dasar pati. Untuk mendapatkan kandungan air yang dikehendaki, maka produk dilewatkan pada suatu alat pengering. Setelah itu tersedia teknologi untuk melakukan proses ko-ekstrusi (coextrusion). Proses ini memungkinkan pembentukan produk yang memiliki selubung luar dari suatu bahan dan mengisinya dengan bahan lain yang dilakukan hanya dalam satu proses saja. Sebagai hasilnya dapat diperoleh makanan ringan dengan lapisan luar yang renyah dan lapisan dalam yang lembut. Teknik ekstrusi dengan menggunakan ulir (screw) merupakan teknik yang paling sering digunakan secara luas. Tujuannya ialah untuk merubah polimer bahan mentah dalam bentuk tepung atau pelet melalui serangkaian kombinasi proses seperti pencampuran, penggilingan, pembentukan dan proses pencetakan menjadi bahan jadi atau bahan setengah jadi. Bentuk dan tekstur produk yang dihasilkan hanya dapat diperoleh melalui proses ekstrusi. Bentuk, ukuran, jenis dan jumlah bahan mentah yang ditambahkan ke dalam ekstruder tergantung dari

7

spesifikasi mesin ekstruder yang digunakan (Nowjee,2004). Dewasa ini telah tersedia banyak jenis ekstruder yang mampu mengolah bahan mentah dengan bentuk yang masih kasar, berukuran cukup besar (flake, irisan, potongan, cincangan, dll.)dan mengandung kadar air yang tinggi dalam jumlah yang besar. 2.2 Unsur-unsur Pengolahan Makanan dengan Ekstrusi Pengawasan yang baik terhadap kualitas dan spesifikasi bahan mentah sesuai standar tertentu, merupakan hal yang sangat penting untuk dilakukan. Hal ini bertujuan untuk menjamin kualitas produk yang dihasilkan tetap seragam. Suatu sistem pengawasan yang tepat perlu dilaksanakan untuk menghasilkan kontrol kualitas produk yang sesuai dengan harapan (Schaaf Technologie GmbH, 2007). Ekstrusi dapat digunakan untuk proses pemasakan tepung mentah menjadi tepung masak ataupun produk setengah jadi yang siap menjadi bahan dasar untuk industri pengolahan selanjutnya. Ekstruder yang telah lama dikenal untuk melakukan proses ini ialah ekstruder tipe Brady Cooker. Bahan yang digunakan pada alat ekstrusi ini biasanya memiliki kandungan air yang rendah dan produk akhir yang dihasilkan dengan alat ini tidak selalu matang sempurna dan seringkali harus digiling lebih lanjut untuk mencapai keseragaman ukuran partikel yang diinginkan. Ekstruder ini banyak digunakan untuk pembuatan konsentrat dan banyak membantu program perbaikan gizi masyarakat. Bila produk akhir yang diinginkan berbentuk produk yang mengembang maka digunakan ekstruder yang dapat mengolah bahan pada kadar air sedang. Produk akhir yang dihasilkan hampir selalu mencapai tingkat matang sempurna. Produk ekstrusi menjadi renyah karena terbentuknya rongga-rongga berupa gelembung gas di dalamya sehingga menghasilkan dinding-dinding gelembung yang tipis dan rapuh. Kerenyahan akan hilang jika produk menyerap air dan tekstur melembek. Dengan menyerap air maka dinding gelembung tidak lagi kaku tetapi lentur dan lembek serta mudah hancur (Hudaya, 1999). Bahan-bahan yang digunakan pada proses ekstrusi untuk pengolahan makanan pada umumnya sama saja dengan bahan-bahan yang digunakan pada

2.2.1 Bahan Makanan Yang Akan Diolah

8

proses pengolahan makanan lainnya, dalam arti bahan-bahan tersebut memiliki kualitas yang baik sebagai bahan makanan dan bila akan ditambahkan bahanbahan tambahan lainnya maka harus digunakan bahan-bahan yang diizinkan dan memenuhi kemurnian yang dibutuhkan. Tetapi perlu diperhatikan juga, bahwa semua jenis bahan yang akan ditambahkan dalam proses pengolahan akan memiliki kecenderungan untuk ikut memodifikasi proses dan mempengaruhi produk akhir yang diolah. Pengelompokan bahan yang digunakan dalam proses pengolahan ekstrusi untuk bahan makanan pada umumnya disajikan pada tabel 2.1 Tabel 2.1 Klasifikasi Secara Umum Bahan Mentah yang Digunakan pada Proses Ekstrusi No. Deskripsi Bahan Mentah 1. 2. 3. 4. 5. 6. Bahan-bahan pembentuk struktur Bahan-bahan sebagai fase terdispersi Bahan Pengental Bahan Pengembang Bahan Penambah flavor Bahan Pewarna Biji-bijian, kentang dan turunannya, protein nabati, gluten dan bahan-bahan lain yang hampir sama Berbagai macam protein, ekstrak, serat, selulosa Air, minyak, emulsifier Baking powder dan bahan pengembang lainnya Garam, gula, bumbu-bumbu, flavor tambahan Susu bubuk, gula pereduksi, proteinprotein, pewarna alami dan sintetik

Sumber: Frame, 1994

Proses ekstrusi menggunakan energi mekanis dan energi panas yang besar dengan tekanan yang tinggi, hal ini akan mengakibatkan bahan-bahan yang berbentuk bubuk, butir dll., berubah menjadi lebih cair. Oleh karena itu karakteristik-karakteristik bahan seperti friksi permukaan, kekerasan, kepadatan partikel menjadi penting untuk diperhatikan. Struktur dasar dari produk-produk yang diekstrusi diperoleh dengan cara mengubah dan mengatur sifat-sifat biopolimer-biopolimer alami, seperti pati dan protein dari jenis tertentu. Biopolimer alami memainkan peran yang penting dalam pembentukan struktur produk. Pada umumnya biopolimer ini berubah menjadi polimer-polimer yang meleleh pada temperatur yang tinggi. Lelehan ini membentuk fase kontinyu yang akan mengikat semua partikel-partikel bahan lain

9

yang terdapat dalam fase terdispersi dan membantu

dalam menahan proses

pelepasan gas ketika tahap pengembangan terjadi, oleh karena itu struktur gelembung yang mengembang dapat terbentuk (Frame, 1994). Kunci dari keberhasilan pemilihan bahan untuk ekstrusi ialah dengan mengetahui bagaimana tiap bahan-bahan tersebut bereaksi di bawah parameterparameter pengolahan yang terjadi dalam proses ekstrusi. Salah satu faktor yang menentukan pada produk ekstrusi yang mengembang (puffed) ialah kandungan amilosa dari bahan dasar yang digunakan, semakin tinggi kandungan amilosa maka akan menghasilkan proses pengembangan produk yang lebih buruk. Perubahan struktur pati pada proses ektrusi akan mempengaruhi tekstur, flavor dan mouthfeel dari produk akhir yang dihasilkan. Agar pati dapat tergelatinisasi dengan baik maka ada baiknya sebelum bahan diekstrusi dilakukan perlakuan pendahuluan dulu pada pati yang akan digunakan. Pemberian air dan pra kondisi merupakan dua metode yang akan membuat pati menyerap air yang dibutuhkan untuk melakukan gelatinisasi yang baik. Berbagai macam bahan seperti agar-agar dan garam dapat mempengaruhi proses gelatinisasi. Perkembangan terkini di bidang pra gelatinisasi ini ialah dengan cara memancarkan sinar infra merah pada tepung sebelum dilakukan ekstrusi. Proses ini akan memulai proses gelatinisasi dari bagian tengah bahan, hal ini akan mempersingkat waktu yang dibutuhkan untuk terjadinya gelatinisasi selama proses ekstrusi berlangsung. Keuntungan dengan melakukan proses ini ialah semakin kuatnya flavor produk. Faktor lain yang berpengaruh dalam penentuan formulasi produk ekstrusi ialah flavor dan bahan aditif yang dapat membantu memodifikasi formula. Para pengusaha saat ini telah mengembangkan flavor baru yang tahan panas sehingga dapat ditambahkan pada bahan-bahan yang akan diekstrusi. Tanpa takut akan berkurang intensitasnya. Sementara itu untuk menghasilkan produk ekstrusi yang baik dapat pula ditambahkan pati yang telah dimodifikasi yang berfungsi untuk membantu proses pengembangan produk pada produk ekstrusi yang mengembang. Emulsifier sering digunakan untuk memperbaiki karakteristik produk. Emulsifier akan berikatan dengan molekul pati dan mempengaruhi gelatinisasi, mengurangi viskositas dari adonan. Selain itu, beberapa jenis enzim

10

juga dapat digunakan pada saat pra kondisi pati untuk memperbaiki flavor dan warna dari produk (Prepared Foods, 1993). 2.2.2 Mesin Ekstrusi (Ekstruder) Ekstruder yang biasanya tersedia di pasaran adalah dari jenis ekstruder ulir tunggal (single screw extruder/SSE) dan ekstruder ulir ganda (twin screw extruder/TSE) yang dapat digunakan secara luas pada produksi bahan-bahan makanan komersial. Model twin screw extruder (TSE) lebih sering dipilih oleh perusahaan-perusahaan pengolah makanan. Model ini merupakan pilihan yang tepat untuk melakukan diversifikasi jenis-jenis makanan, dikarenakan kemampuannya yang baik dalam mengatur daya tekan mekanis dan daya giling efektif pada adonan di dalam selubung mesin ekstruder (barrel) (Baianu, 1992). Ekstruder tipe ulir biasanya dikelompokkan berdasarkan seberapa banyak energi mekanis yang dapat dihasilkan. Sebagai contoh, ekstruder dengan energi mekanis yang rendah dirancang untuk mencegah proses pemasakan pada adonan bahan. Ekstruder tipe ini biasanya digunakan pada pembuatan pretzel, pasta dan beberapa jenis makanan ringan dan sereal. Ekstruder dengan energi mekanis tinggir dirancang untuk memberikan energi yang besar agar dapat diubah menjadi panas untuk mematangkan adonan bahan dan biasa digunakan dalam produksi makanan hewan, makanan ringan dengan bentuk mengembang dan sereal (Frame, 1994). Dalam hal mekanisme penggerakkan bahan dalam ekstruder, terdapat perbedaan yang nyata antara ekstruder ulir tunggal dan ganda. Pada ekstruder ulir tunggal daya untuk menggerakkan bahan berasal dari pengaruh dua gesekan, yang pertama adalah gesekan yang diperoleh dari ulir dan bahan sedangkan yang kedua adalah gesekan antara dinding barrel ekstruder dan bahan. Ekstruder ulir tunggal membutuhkan dinding barrel ekstruder untuk menghasilkan kemampuan menggerakkan yang baik, maka dari itulah dinding selubung ekstruder pada ekstruder ulir tunggal memainkan peran penting dalam menentukan rancangan ekstruder (Linko, et. al. dalam Jowitt, 1982). SSE memiliki ulir yang berputar di dalam sebuah barrel. Jika bahan yang diolah menempel pada ulir dan tergelincir dari permukaan barrel, maka tidak akan

11

ada produk yang dihasilkan dari ekstruder karena bahan ikut berputar bersama ulir tanpa terdorong ke depan. Untuk menghasilkan output produksi yang maksimal maka bahan harus dapat bergerak dengan bebas pada permukaan ulir dan menempel sebanyak mungkin pada dinding. Pada umumnya zona operasi pada SSE (tergantung spesifikasi mesin) terbagi menjadi tiga bagian yaitu : Solid transport zone yang terletak di bawah hopper/feeder. Pada zona ini bahan digerakkan dalam bentuk bubuk atau granula. Berhubung output produk yang dihasilkan harus sama dengan input bahan yang dimasukkan maka perencanaan yang buruk pada zona ini akan membatasi output yang dihasilkan. Melting zone. Pada zona ini bahan padat akan dipanaskan Pump zone. Pada bagian pertama zona ini, tinggi saluran berkurang disebabkan oleh peningkatan diameter dari ulir. Pada zona ini bahan mengalami tekanan untuk mengurangi jumlah ruang-ruang kosong pada bahan. Pada bagian kedua zona ini yang disebut juga sebagai metering zone, bahan digerakkan dan dihomogenisasi lebih lanjut. Pada beberapa ekstruder peningkatan tekanan terjadi di zona ini. Kadang-kadang diperlukan beberapa zona tambahan selain tiga zona di atas, tetapi hal ini dilakukan sesuai dengan kebutuhan. Zona tambahan diperlukan untuk menyediakan daya tekan tambahan untuk pengadonan, homogenisasi bahan dan daerah dengan tekanan rendah untuk mengeluarkan udara dari bahan-bahan yang dipanaskan. Pada Pump zone dimana saluran ulir dipenuhi oleh adonan bahan terdapat tiga jenis aliran yang dapat dibedakan : Drag flow disebabkan oleh pengaruh bersinggungannya bahan dengan barrel dan permukaan ulir. Pressure flow yang disebabkan oleh tekanan yang meningkat pada ujung ekstruder (die). Arah dari aliran ini berlawanan dengan arah drag flow. Leakage flow. Aliran melalui celah antara barrel dan gerigi ulir. (Janssen, 1978)

12

Gambar 2.3 Zona Pada Ekstruder Ulir Tunggal

Sumber : van Zuilichem, et. al. dalam Jowitt 1982. SSE mengandalkan pada drag flow untuk menggerakkan bahan dalam barrel dan menghasilkan tekanan pada die. Agar bahan terdorong maju maka bahan tidak boleh ikut berputar dengan ulir. Sama saja seperti cara kerja sebuah sekrup dan mur, agar sekrup bergerak maju maka mur harus dalam keadaan diam bukannya ikut bergerak dengan sekrup (Levine dan Miller dalam Heldman dan Lund, 2007). Hingga saat ini ekstruder ulir tunggal masih digunakan secara luas pada banyak jenis produksi pangan dan pakan. Alasan kenapa hingga sekarang orangorang masih menggunakan ekstruder ulir tunggal ialah karena pada kala itu alat ini merupakan satu-satunya alternatif untuk menggantikan metode pengolahan konvensional. Secara keseluruhan memang proses ekstruder tipe ini jauh lebih unggul dibanding metode pengolahan konvensional tetapi sekarang TSE yang jauh lebih maju dari segi teknologi mampu menawarkan banyak keuntungan bagi para pengolah. Bersamaan dengan semakin banyaknya perusahaan-perusahaan yang menyadari keuntungan-keuntungan yang ditawarkan maka mereka akan lebih cenderung untuk menggunakan TSE (Clextral, 2007). Pada ekstruder ulir ganda, dua ulir yang paralel ditempatkan dalam barrel berbentuk angka 8. Jarak ulir yang diatur dengan rapat akan mengakibatkan bahan bergerak di antara ulir dan barrel dalam sebuah ruang yang berbentuk C. Tujuannya ialah untuk mengatasi keterbatasan pada hasil kerja SSE seperti tergelincirnya bahan dari dinding barrel. Sebagai hasilnya bahan akan terhindar dari aliran balik (negarif) ke arah bahan masuk tetapi digerakkan pada arah positif yaitu menuju die tempat bahan keluar. Pada ekstruder tipe ini gesekan pada dinding barrel tidak terlalu penting untuk diperhatikan walaupun sebenarnya hal ini tergantung dari proses pengolahan apa yang dilakukan. Tetapi bentuk

13

geometris ulir sangatlah penting untuk diperhatikan karena bentuk ulir ini dapat menyebabkan peningkatan tekanan pada ruang ekstruder yang akan menyebabkan aliran bahan dari satu ruang ke ruang yang lain baik ke arah negatif maupun positif (Linko, et. al. dalam Jowitt, 1982). Tabel 2.2 Perbedaan Utama Antara Ekstruder Ulir Tunggal dan Ulir Ganda Perbedaan Ekstruder ulir tunggal Ekstruder ulir ganda Mekanisme penggerakkan bahan Penyedia energi utama Kapasitas (Throughput kg/hour) Perkiraan energi yang digunakan per kg produk Distribusi panas Friksi antara logam dan bahan makanan Panas gerakan ulir Tergantung pada kandungan air, lemak dan tekanan 900 1500 kJ kg-1 Perbedaan temperaturnya besar Rendah 10% 30% Penggerakkan bahan ke arah positif (die) Panas yang dipindahkan pada barrel Tidak tergantung apapun 400 600 kJ kg-1 Perbedaan temperatur kecil Tinggi 8% 95%

Biaya keseluruhan Kandungan air minimum Kandungan air maksimum Sumber : van Zuilichem, et. al. dalam Jowitt 1982.

Secara umum, ulir pada ekstruder ulir ganda dapat dibagi menjadi dua kategori utama yaitu ulir intermeshing dan non-intermeshing. Pada ulir ekstruder tipe non-intermeshing, jarak antara poros ulir setidaknya sama dengan diameter luar ulir. Sedangkan pada ulir tipe intermeshing, jarak antar poros ulir lebih kecil daripada diameter luar ulir, atau permukaan ulir dimungkinkan dalam keadaan saling bersentuhan. Pada ulir tipe ini bahan yang tergelincir dari dinding barrel menjadi tidak mungkin karena ulir intermeshing yang satu akan mencegah bahan pada ulir lain untuk berputar dengan bebas (Linko, et. al. dalam Jowitt, 1982). Selain dua kategori utama tersebut, terdapat juga beberapa jenis konfigurasi ulir pada ekstruder ulir ganda berdasarkan arah putarannya. Yang pertama ialah intermeshing/non-intermeshing counter rotating, dimana pada tipe ini arah putaran ulir saling berlawanan. Kedua ialah tipe intermeshing/nonintermeshing co-rotating, dimana arah putaran ulir sama. Selain itu ada juga konfigurasi ulir self wiping dimana bentuk kedua ulirnya berbeda dengan ulir tipe

14

intermeshing. Semua perbedaan jenis ulir dan arah putarannya tersebut akan menghasilkan karakteristik aliran, mekanisme gerak bahan dan pencampuran dengan pengaruh yang berbeda-beda pada bahan karena tipe-tipe ulir tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Gambar 2.4. Contoh Kerapatan Ulir Intermeshing, Counter Rotating

Sumber : van Zuilichem, et. al. dalam Jowitt 1982.

Gambar 2.5 Tipe-tipe Ulir a. counter rotating, intermeshing b. co-rotating, intermeshing c. counter rotating, non-intermeshing d. co-rotating, non-intermeshing

Sumber : Janssen, 1978

15

Gambar 2.6 Dua Ulir Paralel Pada Ekstruder Ulir Ganda

Sumber : van Zuilichem, et. al. dalam Jowitt 1982. Ekstruder ulir ganda memiliki kapasitas yang lebih besar dalam menghasilkan produk walaupun ekstruder ulir ganda biasanya beroperasi dengan kecepatan putaran yang rendah (20 60 rpm) daripada ekstruder ulir tunggal (100 400 rpm). Hal ini menunjukkan sangat efektifnya ekstruder ulir ganda dalam menggerakkan bahan (van Zuilichem, et. al. dalam Jowitt 1982) Ekstruder ulir ganda dikembangkan untuk mengatasi beberapa keterbatasan kemampuan kerja dari ekstruder ulir tunggal (Single Screw Extruder). Bila dibandingkan dengan ekstruder ulir tunggal, ada beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dengan penggunaan ekstruder ulir ganda, diantaranya ialah : Aliran produk dari awal hingga akhir dapat dikendalikan atau diawasi dengan lebih baik. Pada ekstruder ulir ganda, hasil kerja dua ulir menggerakkan produk melalui barrel ekstruder. Pada ekstruder ulir tunggal produk bergerak sebagai akibat dari gesekan antara ulir dan dinding barrel. Ekstruder ulir tunggal sering mengalami selip (slippage) dan tersumbat (surging). Slippage terjadi ketika tekanan tinggi di dalam barrel menyebabkan produk menjadi tergelincir antara ulir dan dinding barrel. Hal ini akan menyebabkan tahap pemasakan dan pengolahan yang dijalani produk tidak sempurna. Surging terjadi ketika produk tertahan dari aliran bahan yang seharusnya terus bergerak ke arah ujung ekstruder (die). Bila proses produksi terus berjalan maka tekanan akan meningkat dan akhirnya

16

produk pecah tidak beraturan ketika melalui die. Hal ini akan mengakibatkan produk yang masih belum matang dan bentuk yang dihasilkan tidak sesuai dengan keinginan. Semua faktor yang berpengaruh pada pengolahan dengan proses ekstrusi dapat diatur lebih baik dengan menggunakan ekstruder ulir ganda. Semua parameter pengolahan seperti suhu, tekanan, kecepatan ulir, kandungan air dan kecepatan aliran bahan dapat diubah dengan leluasa. Hal ini akan memberikan pengendalian yang maksimal pada proses ekstrusi. Pada ekstruder ulir tunggal faktor-faktor pengolahan seperti di atas dapat disesuaikan juga, tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah. Proses pencampuran pada TSE menyebabkan tahap pencampuran bahan yang lebih baik dibandingkan dengan proses pencampuran yang dihasilkan oleh ekstruder ulir tunggal. Di samping itu, TSE mampu melakukan tahaptahap pencampuran yang lebih beragam sebagai hasil kerja dari komponen-komponen seperti cakram pencampur yang rumit bentuknya, ulir-ulir dengan arah putaran yang dapat diatur, kepadatan gerigi, daya giling dan jarak antar ulir yang dapat diatur. Kesemuanya itu akan menghasilkan proses pencampuran bahan yang dilaksanakan dengan sangat baik. TSE dapat mengolah partikel dengan beragam ukuran dan dalam waktu yang sama menjamin tahap pencampuran bahan dan keseluruhan pengolahan berjalan dengan baik. Bagian dalam TSE dapat dibersihkan secara otomatis (pada ulir tipe self whiping), karena dua ulir yang terdapat dalam barrel TSE dapat saling membersihkan. Hal ini disebabkan karena putaran yang dihasilkan salah satu ulir dapat membersihkan ulir yang lain dari sisa-sisa bahan. Ekstruder dengan ulir tunggal tidak memiliki kemampuan ini dan sangat rentan terhadap titik mati yang sukar dibersihkan. Pada titik ini produk sisa yang tidak terbawa aliran bahan akan melekat pada ulir. Produk sisa ini akan terbakar lalu lepas dan menyumbat die, hal ini akan mengakibatkan barrel menjadi rusak. TSE memiliki fleksibilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan ekstruder ulir tunggal. Sebagian besar produk olahan bahan makanan yang

17

dapat dihasilkan oleh ekstruder ulir tunggal dapat pula dihasilkan oleh TSE, tetapi tidak sebaliknya. TSE dapat mengolah produk pada kelembaban yang lebih tinggi, mengolah bahan kering pada berbagai macam ukuran partikel. Sementara pada ekstruder ulir tunggal agar pengolahan berjalan optimal maka bahan-bahan yang dibutuhkan harus memiliki ukuran partikel yang seragam. TSE juga dapat mengolah bahanbahan dengan kandungan lemak dan gula yang lebih tinggi dari bahanbahan yang dapat diolah dengan menggunakan ekstruder ulir tunggal. Tahap scale-up dengan TSE dapat lebih diprediksi. Proses peralihan dari pengembangan laboratorium ke produksi secara menyeluruh merupakan masalah utama dari ekstruder ulit tunggal. Sementara pada TSE bukan merupakan masalah selama data yang diperoleh itu benar dan terus direkam selama riset dan pengembangan produk baru. TSE memberikan pengendalian yang sangat akurat atas parameter produksi, yang mana hal ini sangat penting dalam tahap scale-up. Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dengan menggunakan ekstruder ulir ganda/Twin Screw Extruder (TSE) bila dibandingkan dengan metode pengolahan konvensional diantaranya ialah: TSE mampu menghasilkan produk baru. Hanya dengan menggunakan satu ekstruder saja kita dapat menghasilkan produk dengan pilihan bentuk dan jenis yang beragam. Metode konvensional membatasi kita pada hanya satu proses pengolahan saja karena memang alat yang digunakan kemampuannya memang terbatas. Sebagai contoh mixer hanya dapat

digunakan untuk mencampur bahan saja tidak bisa digunakan untuk tahap pengolahan yang lain seperti memasak adonan dan mencetak. Ekstruder memberikan kita fleksibilitas yang luar biasa dalam mengolah bahan dan kontrol proses pengolahan yang belum tentu tersedia dalam metode konvensional. TSE berperan sebagai suatu sistem pengolahan yang lengkap, oleh karena itu menghasilkan produktivitas yang tinggi. Bahan-bahan dicampur, dimasak, dibentuk dan diadoni dalam satu proses yang berkesinambungan.

18

Beberapa ekstruder yang telah tersedia saat ini sudah bisa menghasilkan lebih dari 16 ton produk jadi per jamnya. TSE menghasilkan produk yang berkualitas tinggi. Kemampuan kerja ekstruder memberikan kendali yang hampir tak terbatas terhadap prosesproses pengolahan yang dialami bahan dan perubahan-perubahan yang dikehendaki pada produk dapat dilakukan dengan mudah selama proses pemasakan berlangsung. Hal ini memberikan kontrol yang penuh terhadap proses pemasakan dan pengolahan produk. Di samping itu metode pemasakan HTST dalam TSE mampu menghasilkan produk yang berkualitas. Temperatur tinggi yang digunakan akan membunuh mikroorganisme berbahaya, di saat yang bersamaan dapat meminimalisasi hilangnya zat gizi dan flavor pada makanan yang sedang diolah. Ekstruder membutuhkan biaya yang rendah bila dibandingkan dengan biaya yang dikeluarkan untuk peralatan memasak konvensional. Harga beli satu TSE akan lebih rendah daripada kita membeli peralatan memasak tradisional seperti mixer, oven, pengering dan aksesoris pelengkap lainnya untuk meghasilkan produk yang sama. Selain itu, TSE efektif dalam biaya pengoperasian karena mampu melaksanakan fungsi-fungsi pengolahan seperti pencampuran, pengadonan, pemasakan dan pencetakan dalam satu proses pengolahan saja. TSE sangat serbaguna, dapat menghasilkan produk makanan dengan pilihan jenis dan bentuk yang beragam. Dapat dilakukan dengan cara melakukan penganekaragaman bahan-bahan dan modifikasi kondisi pengolahan. TSE sangat efisien pada penggunaan energi. Pada beberapa proses, TSE dapat mengurangi kebutuhan energi yang digunakan untuk pengolahan. Dengan TSE produk dapat dimasak lebih cepat dan efisien. Hal ini disebabkan oleh proses pengaturan temperatur dan kelembaban yang dilakukan secara tepat dan juga membutuhkan waktu reaksi yang lebih singkat (Clextral, 2007). Untuk melakukan proses pemasakan produk makanan, ekstruder ulir ganda (Twin Screw Ekstruder) merupakan alat pengolahan yang semakin umum

19

digunakan di industri pengolahan pangan. Alat ini merupakan suatu reaktor biologis yang berkecepatan tinggi dengan melakukan serangkaian proses pemanasan, pendinginan, pengadonan, pencampuran, penguapan, pemotongan dan penurunan suhu menggunakan udara (aerating). Ekstruder jenis ini sekarang semakin banyak digunakan karena mudah sekali bagi kita untuk mengatur serangkaian parameter-parameter tahap pengolahan ekstrusi (Schlosburg, 2005). 2.2.3 Tahap-Tahap dalam Proses Ekstrusi Pembagian tahap-tahap pengolahan ekstrusi dapat dilihat dari berbagai segi. Ada yang menggolongkannya berdasarkan pada kebutuhan pengolah, spesifikasi mesin, jenis proses yang terjadi, dll. Disini akan dijelaskan beberapa tahap dengan berbagai dasar yang digunakan. Beberapa pengolah membagi proses pengolahan ekstrusi menjadi tiga tahap yaitu pra ekstrusi, ekstrusi dan tahap setelah ekstrusi (post-extrusion), tetapi hal ini sangat bergantung pada kebutuhan pengolah, jenis produk yang akan dihasilkan dan proses pengolahan apa saja yang akan dilakukan.1 Tahap pra ekstrusi biasanya melibatkan dua langkah utama yaitu : Pencampuran (Blending) Pencampuran dari berbagai komponen bahan yang akan diekstrusi sesuai dengan formulasi yang telah ditentukan merupakan salah satu syarat penting dakam proses ekstrusi. Selain harus memperhatikan ukuran bahan yang akan dicampur, cara mencampur komponen yang benar juga penting untuk diketahui. Penambahan air (Moisturizing) Jumlah penambahan kandungan air pada tahap pencampuran bahan ekstrusi ini biasanya berkisar diantara 4% hingga 8%. Hal ini tentu saja bergantung pada banyak faktor, seperti tingkat kelembaban bahan saat pencampuran awal, tekstur produk akhir yang diinginkan, dsb. Cara penambahan kandungan air ini harus dapat menjamin penyebaran kelembaban yang merata pada campuran adonan bahan mentah. Ketidakseragaman penyebaran air pada1

Untuk ketiga tahap ini dipergunakan mesin yang berbeda jenis tergantung dari spesifikasi dan kecanggihan ekstruder yang digunakan. Artinya, ketiga tahap proses ekstrusi di atas dapat dilakukan oleh hanya satu mesin saja yang terbagi ke dalam beberapa zona proses pengolahan dan mesin-mesin atau aksesoris-aksesoris tambahan yang dapat dipasang untuk melakukan tahap-tahap pengolahan setelah ekstrusi.

20

bahan akan mengakibatkan kondisi ekstrusi yang sukar diprediksi, akibatnya produk ekstrusi yang dihasilkan juga menjadi tidak konsisten. Mesin yang umum digunakan pada tahap pra ekstrusi terdiri dari mixer dan moisturiser. Mixer disini berfungsi untuk proses pencampuran bahan awal sebelum dimasukkan ke ekstruder. Pada umumnya ekstruder yang diproduksi sekarang, terutama ekstruder ulir ganda, telah dapat melakukan pengaturan proses pencampuran dan penambahan kadar air ini di dalam alat itu sendiri. Bahan mentah hanya tinggal dimasukkan kedalam feeder (tempat bahan masuk yang terletak pada bagian atas ekstruder), lalu kandungan air dapat ditambahkan melalui suatu lubang inject pada ekstruder sesuai dengan kebutuhan kelembaban produk akhir yang dihasilkan (Schaaf Technologie GmbH, 2007). Tahap kedua yaitu proses ekstrusi, mesin yang digunakan ialah berbagai jenis ekstruder dan beragam aksesorisnya sesuai kebutuhan pengolah. Produk yang keluar dari tahap ini disebut ekstrudat dan tergantung dari kebutuhan kita atau jenis ekstruder yang digunakan, ekstrudat ini dapat merupakan produk akhir ekstrusi ataupun juga produk yang harus diolah lagi lebih lanjut. Tahap terakhir adalah proses setelah sektrusi (post extrusion). Mesin yang tersedia untuk proses ini ialah mesin pengering, flavouring, pemanggang, pelapis dan pendingin yang semuanya disesuaikan dengan kebutuhan pengolah. Sebagai akibat dari perkembangan teknologi di bidang ekstrusi yang pesat akhir-akhir ini, maka selain dapat berfungsi sendiri terpisah dari ekstruder, mesin-mesin tersebut juga dapat dipasangkan pada ekstruder.2 Rancangan dari peralatan yang digunakan selama pengolahan setelah ekstrusi (post-extrusion) tergantung pada banyak faktor. Salah satu faktor yang utama ialah karakteristik fisik dari produk dasar (ukuran dan bentuk) dan karakteristik dari produk akhir yang diinginkan. Prosedur pengolahan setelah ekstrusi (post-extrusion) yang benar merupakan hal yang perlu diperhatikan dalam menghasilkan produk yang menarik, baik dari segi rasa maupun daya tarik visual. Karakteristik produk akhir ini akan berpengaruh pada daya terima oleh konsumen saat produk ini dipasarkan. Contoh alat-alat yang tersedia dan sering digunakan2

Sifatnya lebih cenderung seperti aksesoris tambahan yang dapat dipasang atau dibongkar kemudian dirangkaikan pada ekstruder sehingga membentuk satu rangkaian proses pengolahan untuk menghasilkan produk bahan pangan olahan akhir ekstrusi

21

pada tahap post extrusion diantaranya ialah mesin untuk menarik dan memotong ekstrudat, mesin pemberi warna pada produk akhir, mesin untuk filling produk akhir dengan berbagai macam teknik pengisian, mesin pemberi flavor, pelapis dan pemercik bumbu. Bila dibutuhkan, produk ekstrusi dapat dikeringkan lebih lanjut untuk mendapatkan kadar air yang dikehendaki. Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh pada suatu sistem pengeringan ekstrusi yaitu produk, unit penanganan produk dan sumber panas yang digunakan. Faktor jenis produk yang diolah akan menentukan desain dari sistem pengeringan. Terdapat dua kategori produk, yang pertama produk bulk(banyak jumlah produknya), seperti snack, sereal; dan produk oriented (hanya satu produk), seperti roti (flat bread) dan produk-produk ekstrusi lain yang memiliki bentuk memanjang. Kategori-kategori produk tadi akan menentukan unit penanganan produk apa yang akan dipakai. Produk yang bersifat bulk pada umumnya ditangani menggunakan pengering tipe drum atau bisa juga dengan sistem sabuk/ban berjalan. Sementara produk oriented ditangani dengan sabuk/ban berjalan saja (conveyor). Sumber panas yang digunakan pada pengeringan produk ekstrusi bisa diperoleh dari sinar infra merah dan udara yang dipanaskan atau keduanya (Schaaf Technologie GmbH, 2007). Secara khusus terdapat proses ekstrusi dengan menggunakan suhu dan tekanan cukup tinggi yang dinamakan ekstrusi HTST (High Temperature Short Time) dilakukan pada suhu dan tekanan yang tinggi. Terdapat tiga zona proses yang diketahui dari tipe ekstrusi ini. Pertama, ialah zona pemasukan bahan (feed zone), dimana bahan disesuaikan kandungan airnya atau dapat juga diberi perlakuan pemanasan awal untuk mempersiapkan bahan memasuki tahap pencampuran dan penggilingan tetapi masih tanpa proses pemasakan. Kedua, ialah pemasakan (cooking zone), dimana produk diaduk, dicampur, dimasak, dan digiling menjadi produk yang sesuai dengan produk yang kita kehendaki. Produk yang dihasilkan dari zona ini pada umumnya bersifat plastis/kenyal. Ketiga, ialah zona die, pada zona ini suhu di dalam bahan kian bertambah tinggi kemudian pada saat inilah kandungan air menguap dan membentuk gelembung udara yang akan menyebabkan mengembangnya produk hasil ekstrusi (Holmes, 2007).

22

Jika ditinjau dari mesin ekstrudernya maka, terdapat tahapan proses yang terjadi pada bagian-bagian tertentu pada mesin tersebut. Pertama, feed section, suatu bagian dimana bahan-bahan yang akan diekstrusi dimasukkan ke dalam ekstruder melalui suatu lubang masukan (inlet). Kedua, bagian compression section atau transition section, dimana terdapat ulir (screw) terletak dalam dinding selubung (barrel) mesin ekstruder dan pada umumnya memiliki ukuran yang semakin mengecil ke arah bahan keluar (tergantung spesifikasi ekstruder). Ulir akan berputar menggerakkan adonan makanan yang masih mengandung air dan menggilingnya, dalam waktu yang sama gerakan tersebut akan menyebabkan bahan adonan menjadi panas. Pada bagian ini tekanan dihasilkan dari menurunnya luas ukuran jalur selubung ekstruder yang dilalui bahan adonan tersebut. Biasanya panjang bagian ini menempati sekitar setengah dari panjang keseluruhan ekstruder. Bagian ketiga ialah metering section yang merupakan bagian yang paling dekat dengan lubang tempat bahan keluar (die) dari ekstruder. Seringkali bagian ini memiliki luas jalur yang sempit/kecil yang akan menyebabkan daya tekan mekanis pada bahan berlangsung efektif dan meningkat kemampuannya hingga batas tertentu sesuai dengan tingkat kecepatan putaran dari ulir ekstruder tersebut. Dikarenakan kemampuan penggilingan yang meningkat pada bagian ini, maka pencampuran bahan adonan akan berlangsung dengan baik, selain itu terjadi pula peningkatan suhu yang tajam pada suhu adonan. Hal ini diakibatkan oleh perubahan energi mekanik menjadi energi panas. Suhu menunjukkan peningkatan yang hampir linier dibandingkan dengan tahap pencampuran adonan. Peningkatan suhu yang tajam sesaat sebelum bahan keluar dari bagian die yang diikuti oleh penurunan suhu yang cepat setelah bahan keluar dari die akan menyebabkan terjadinya pengembangan adonan makanan yang diekstrusi (Baianu, 1992). Ekstruder yang modern, terutama ektruder ulir ganda memiliki kemampuan yang sangat baik dalam pengaturan proses pengolahannya sehingga batasan karakteristik produk yang dihasilkan hanya bisa ditentukan oleh kreativitas dari ilmuwan-ilmuwan dan ahli-ahli teknis yang membuat produk tersebut. Ekstruder memiliki fleksibilitas yang tinggi sebagai alat pengolah bahan makanan dan ketersediaan bahan mentah yang potensial untuk dimanfaatkan

23

sangat banyak (books). Pada prinsip kerja twin screw extruder juga terdapat tiga zona pengolahan. Pertama, zona pemasukan bahan (Feed Zone), dimulai dengan memasukan bahan mentah ke dalam ekstruder secara terus menerus. Ketika ulir mulai berputar, ekstruder akan menggiling bahan dan mencampur bahan secara menyeluruh. Bahan cair, biasanya lemak/minyak, air atau bahan lainnya, ditambahkan melalui sebuah lubang masukan pada barrel untuk menambah kelembaban atau membasahi partikel-partikel granula sebelum dimasak (bila diperlukan). Pada zona ini bahan-bahan dibentuk menjadi suatu adonan yang merata oleh proses penggilingan ulir ganda (twin screw). Kedua, zona pemasakan (Cooking Zone), pada tahap ini adonan diberi perlakuan panas yang diperoleh dari berbagai sumber, tergantung dari hasil produk yang diinginkan dan spesifikasi mesin. Panas mekanis dalam barrel dihasilkan dengan cara mengatur konfigurasi ulir. Kepadatan gerigi-gerigi dan jarak ulir, pengaturan arah putaran dan tekanan dapat menghasilkan panas mekanis. Panas konveksi dihantarkan langsung dari dinding barrel pada adonan. Penghantaran panas secara konveksi merupakan metode penghantaran panas yang sangat efektif. Panas uap, bila dibutuhkan dapat diberikan pada adonan melalui suatu lubang masukan pada barrel. Ketiga, zona pembentukan (Forming Zone), dimana produk akan dibentuk sesuai dengan keinginan pengolah. Kita dapat memperoleh produk yang bentuknya mengembang atau padat tergantung pada tingkat kelembaban, suhu, tekanan dan bentuk geometris dari die (piringan pencetak bahan). Untuk membuat produk yang mengembang (expanded product), suhu dan tekanan ditingkatkan sementara tingkat kelembaban harus dikendalikan dengan akurat. Ketika produk keluar dari ekstruder melalui die, perubahan dari tekanan atmosfir akan menyebabkan kelembaban di dalam bahan berubah menjadi uap. Hal ini mengakibatkan mengembangnya adonan yang dimasak menjadi produk yang teksturnya berongga. Untuk membuat produk yang padat, digunakan adonan dengan kelembaban tinggi dan diolah pada suhu yang rendah. Ketika ekstrudat didorong keluar melalui die, produk tidak akan mengembang tetapi akan

24

memperoleh bentuk sesuai bentuk die. Hasilnya berupa pellet padat dengan bentuk yang beragam3 (Clextral, 2007). . Gambar 2.7 Bagian-bagian Proses Pengolahan pada Ekstruder Secara Umum

Sumber : Schlosburg, 2005. Untuk memenuhi kebutuhan konsumen akan makanan yang mudah dikonsumsi kapanpun, bergizi dan menjankau selera semua usia, para pengolah menjelajahi teknologi ekstrusi yang semakin canggih, salah satunya dengan dikembangkan juga proses ekstrusi hibrid yang disebut supercritical fluid extrusion (SCFX). Bila pada proses ekstrusi biasa digunakan uap air dari bahan sebagai pembentuk kantung udara yang membuat produk mengembang, pada proses SCFX ini digunakan gas karbondioksida pada tekanan tinggi untuk mengembangkan produk akhir. Kemampuan lain dari ekstrusi ini ialah suhunya yang rendah dan tekanan mekanisnya yang juga rendah sehingga memungkinkan untuk mengolah bahan-bahan yang tidak tahan terhadap panas seperti protein susu, vitamin, flavor, dsb. memungkinkan Penggunaan terjadinya karbondioksida pengembangan sebagai bahan yang serempak, pengembang

3

Pelet memiliki dua arti, dalam dunia makanan, pelet diartikan sebagai produk yang memiliki kelembaban yang tinggi, sangat padat, seringkali bentuknya sangat beragam. Dikenal juga sebagai produk setengah jadi yang dapat diolah lebih lanjut, baik itu dengan cara pengeringan, penggorengan, pengembangan oleh udara, pemanggangan ataupun dimasak dengan microwave. Pada industri pakan, makanan untuk hewan ternak dan ikan yang diolah melalui proses ekstrusi disebut dengan pelet. Pelet-pelet ini diproduksi secara tradisional oleh mesin penggiling pelet.

25

mempertahankan flavor dan pembentukan produk pada lubang keluar ekstruder (die). Proses pada suhu yang lebih rendah memberikan pengendalian yang lebih baik terhadap ukuran pori bahan, densitas dan tekstur permukaan. Dengan mengatur parameter pengolahan seperti tekanan dan tingkat penambahan karbondioksida akan menghasilkan busa padat dengan sifat-sifat tekstur yang berbeda. Proses ini menghasilkan produk dengan permukaan luar yang lembut dan pori-pori bahan yang seragam sesuai dengan karakteristik yang diinginkan. Proses SCFX akan membuka kemungkinan baru pada terciptanya generasi baru dari makanan ringan dan breakfast cereal (Berry, 2000). Selain proses ekstrusi yang umumnya dilakukan pada tingkat kelembaban yang rendah hingga sedang, untuk mengolah produk-produk ekstrusi terdapat pula satu jenis pengolahan ekstrusi yang dilakukan pada kelembaban yang tinggi yang dikenal dengan ekstrusi basah atau wet extrusion. Ekstrusi ini dilakukan pada kelembaban yang tinggi atau dan masih sangat minim diteliti dibandingkan dengan ekstrusi dengan kelembaban rendah hingga sedang. Ekstrusi basah sebaiknya menggunakan ekstruder ulir ganda karena kemampuannya untuk menggerakkan bahan cukup efisien. Ekstruder dapat digunakan sebagai bioreaktor untuk hidrolisis pati dan panas yang dihasilkan oleh pengolahan pada ekstruder dapat menstabilkan enzim-enzim yang merugikan proses pengolahan bahan pangan. Ekstrusi dengan kadar air tinggi membutuhkan torsi mesin dan energi yang berbeda dengan ekstrusi biasa dan menghasilkan sifatsifat reologis produk akhir yang berbeda pula. Ekstrusi basah ini digunakan pada pengolahan protein nabati dan hewani berbiaya rendah dengan tujuan untuk menghasilkan produk makanan bergizi dengan rasa, flavor dan tekstur yang menyerupai daging (Hulya, 1999). Proses pengolahan dengan ekstrusi basah telah menghasilkan dua produk yang sangat inovatif dan bermanfaat bagi dunia pengolahan bahan pangan yaitu Texturized Vegetable Protein (TVP) dan Texturized Whey Protein (TWP). TVP merupakan ekstrusi pada kelembaban yang tinggi dapat mengubah protein nabati dan hewani menjadi makanan dengan serat yang mirip dengan daging. Proses ekstrusi ini berlangsung pada tingkat kelembaban 70 80% dan

26

memanfaatkan energi panas lebih banyak dari energi mekanis untuk mengubah protein menjadi berbentuk serat. Para penghasil produk makanan dapat menggunakan ekstrusi basah ini untuk membuat produk yang mirip dengan daging dalam pembuatan sandwich, cordon bleu, nuget ayam, topping pizza, deli salad dan cemilan daging dengan bentuk panjang (jerkies). Di Eropa, pengolah makanan memanfaatkan ekstrusi basah untuk menghasilkan daging burger bagi para vegetarian dengan jumlah produksi 455 kg daging per jam nya. Proses ekstrusi basah memungkinkan untuk menggabungkan protein nabati dan hewani untuk menciptakan produk yang serupa dengan daging dengan kandungan lemak yang lebih rendah dan kandungan protein yang lebih tinggi dari daging biasa. Disini konsumen memperoleh keuntungan dari produk yang memiliki kandungan gizi serupa komoditi nabati dengan karakteristik sensoris yang serupa dengan komoditi hewani. Tahap pembentukan tekstur berserat pada produk ini terjadi pada die. Proses pembentukan tekstur didorong oleh pertukaran panas antara die dan produk tersebut. Tekstur dan serat yang dihasilkan merupakan akibat dari meningkatnya suhu bahan dan suhu dari die, oleh karena itu pengaturan proses pendinginan sangat penting untuk dilakukan. Meskipun dengan produk TVP mutu gizi protein nabati dapat ditingkatkan namun sifat fungsional, cita rasa dan selera konsumen serta daya tarik bagi industri masih jauh di bawah bahan pangan protein hewani. Proses teksturisasi protein bertujuan mengubah protein nabati sehingga memiliki sifat-sifat menyerupai produk daging baik dalam nilai gizi, rupa, rasa, warna dan teksturnya. Pada dasarnya prinsip teksturisasi protein mencakup proses mengubah protein nabati yang berbentuk globuler (amorph) menjadi masa plastis yang dapat mengalir dan dapat dibentuk. Caranya yaitu dengan melewatkan masa plastis tersebut pada lubang-lubang kecil sehingga mengalami reorientasi dan kemudian mengeras karena koagulasi sehingga terbentuk serabut dengan tekstur, keempukan dan kekenyalan meyerupai daging sapi. Teksturisasi protein terjadi dengan pembentukan reaksi ikatan silang yang saling mengikat antar rantai-rantai protein selama proses ekstrusi dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi. TVP telah berhasil

27

mensubtitusi daging dalam pembuatan sosis, daging giling, hamburger, daging ayam cincang, daging iris, dll. (Hudaya, 1999). Pada awalnya protein yang berasal dari susu tidak dapat diolah menggunakan proses ekstrusi karena protein tersebut tidak tahan pada suhu dan tekanan yang tinggi. Saat ini telah dikembangkan proses ekstrusi yang dimodifikasi sehingga memungkinkan untuk memanfaatkan protein whey pada produk daging yang diekstrusi dan makanan ringan. Dengan menggunakan proses ekstrusi yang dimodifikasi beberapa peneliti di Amerika menciptakan protein whey susu yang mengalami proses teksturisasi atau TWP. TWP merupakan bahan yang dapat mengubah daging yang kandungan lemaknya tinggi menjadi daging yang rendah dan kaya akan protein. Dengan diciptakannya TWP maka tersedia pilihan alternatif bagi sebagian konsumen dan para pengolah yang kurang menyukai produk TVP Untuk membuat TWP, para peneliti mengurangi suhu pemasakan pada ekstruder dan memodifikasi konfigurasi ulir dan daya putarnya, juga memasang die pendingin khusus untuk membatasi proses pengembangan dari bahan setelah bahan tersebut keluar dari ekstruder. Ekstrusi campuran yang terdiri 80% konsentrat protein whey dan 20% pati jagung yang dilanjutkan dengan proses pengeringan mampu mengubah protein whey menjadi partikel-partikel yang menyerupai sebongkah kecil daging. Biasanya pada pabrik pengolahan bongkahan ini direhidrasi dan dicampur ke dalam daging. Keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan TWP sebagai campuran daging diantaranya ialah dapat mempertahankan tekstur, tidak mengandung lemak dan meminimalkan terjadinya cooking loss (berkurangnya komponen atau zat-zat gizi selama pemasakan). TWP dapat juga digunakan secara tunggal untuk membuat produk-produk tanpa daging (Berry, 2000). 2.2.4 Produk hasil Ekstrusi Menurut Badan Standardisasi Nasional (2000) yang dimaksud dengan makanan ringan ekstrudat ialah makanan ringan yang dibuat melalui proses ekstrusi dari bahan baku tepung dan atau pati untuk pangan dengan penambahan bahan makanan lain serta bahan tambahan makanan lain yang diizinkan dengan

28

atau tanpa melalui proses penggorengan. Untuk menghasilkan produk ini dan memasarkannya secara luas, maka terdapat beberapa syarat mutu yang harus sesuai dengan SNI 01-2886-2000. Tetapi perlu diperhatikan bahwa definisi menurut Badan Standardisasi Nasional ini hanya mencakup hasil ekstrusi untuk makanan ringan saja, sedangkan masih banyak sekali produk olahan makanan lain yang dihasilkan oleh teknologi ekstrusi dan memiliki standar industri masingmasing. Produk-produk yang dihasilkan oleh teknologi ekstrusi, termasuk serbuk minuman, biskuit, kraker, produk crispy serupa roti, breadcrumb, crouton, bahan makanan kaya serat dan untuk keperluan diet, pasta siap saji, sup yang dikeringkan dan produk siap saji lainnya, produk-produk makanan dengan kandungan air sedang, liquorice dan produk kembang gula lainnya, makanan hewan, snack, TVP, makanan bayi dan berbagai produk lainnya (Linko et. al., 1982). Pada dasarnya proses ekstrusi terdiri dari pendorongan formula melalui ulir ekstruder dan keluar melalui lubang pencetak dengan berbagai ukuran. (extrusionoregon)Teknologi ulir ganda (twin screw) pada ekstruder merupakan teknologi yang relatif baru bila dibandingkan dengan metode pemasakan dan pencampuran konvensional. Banyak produk-produk baru yang dihasilkan oleh ekstruder ulir ganda, tetapi kebanyakan para penggunanya enggan untuk mengungkapkan formulasi dan metode pemasakan yang mereka gunakan. Kita mungkin akan terkejut dengan banyaknya jenis produk yang dihasilkan dengan ekstruder ulir ganda. Contoh produk-produk yang dihasilkan oleh ekstruder ulir ganda diantaranya ialah pasta almond, makanan bayi (makanan-makanan yang berbahan dasar beras, gandum, dan oat), produk kembang gula (licorice, permen karet, permen batangan, permen soft centers dan coklat), kaseinat, sereal (flake jagung, bran, gandum, rice crispy, oat, produk sereal yang mengembang dan kaya akan serat, siap untuk dimakan), kue-kue (produk ko-ekstrusi dengan berbagai macam filling), pakan ikan (pakan untuk ikan di akuarium dan pakan komersial untuk salmon, trout dan catfish) roti flatbread dalam berbagai macam rasa (isi buahbuahan, kaya serat dan whole wheat), berbagai macam flavor, makanan kaya serat,

29

makanan siap saji dancampuran minuman siap saji, pati yang dimodifikasi sebagai bahan fungsional, makanan hewan peliharaan, snack untuk hewan peliharaan, keju olahan, produk-produk snack (snack yang jenisnya mengembang dengan berbagai macam bentuk seperti keriting, bola, snack ko-ekstrusi dan pelet), pakan udang dan TVP (Texturized Vegetable Protein). Teknologi ekstrusi ulir ganda sebenarnya telah digunakan selama bertahun-tahun untuk pengolahan komponen plastik dan baru-baru ini untuk kosmetik (Clextral, 2007). Untuk menghasilkan produk akhir yang berbeda jenisnya diperlukan tipe mesin ekstrusi yang berbeda pula. Tentu saja hal ini tergantung dari kapabilitas mesin yang dihasilkan perusahaan pembuat ekstruder. Misalnya, ekstruder untuk menghasilkan produk akhir makanan yang dapat mengembang berbeda jenisnya dengan ekstruder yang dapat menghasilkan produk pasta. Sebagai contoh, Coperion merupakan salah satu perusahaan terkemuka di bidang produksi ekstruder dan perusahaan ini menggolongkan ekstrudernya berdasarkan jenis produk akhir yang dihasilkan ke dalam tiga kategori, yaitu : Pertama, ekstruder mampu mengolah bahan mentah tertentu menjadi tepung dan pati yang dimodifikasi. Bahan mentah yang dapat diolah dalam mesin ini diantaranya tepung terigu, pati gandum, tepung jagung, pati jagung, tepung beras, pati beras, tepung rye, pati kentang, tapioka, dll. Bahan mentah dapat dimodifikasi secara fisik maupun kimia di dalam ekstruder. Perubahan fisik yang dapat dilakukan untuk menghasilkan produk tertentu yang kita inginkan salah satunya ialah dengan cara mengatur dan mengendalikan sifat-sifat produk tersebut (viskositas, daya larut dll.). Proses-proses ekstrusi dan seluruh parameterparameter yang berpengaruh dalam pengolahan, seperti kandungan air, intensitas tekanan penggilingan, konfigurasi ulir, kecepatan putaran ulir dan tekanan yang dialami produk perlu diperhatikan dengan cermat. Perubahan kimia dapat dilakukan dengan melakukan proses-proses seperti hidrolisis asam atau basa, reaksi katalisis menjadi karboksimetil atau pati yang bersifat kation. Untuk perubahan kimia ini Proses ekstrusi disesuaikan sedemikian rupa sehingga kondisi reaksi yang optimal dapat tercapai dan dapat menghasilkan produk sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Pada umumnya, produk antara yang dihasilkan harus melalui pengeringan lebih lanjut. Hal ini dapat dilakukan

30

dengan menggunakan pengering khusus. Contoh produk akhir yang dihasilkan diantaranya ialah pengembang roti, thickening agent, makanan bayi, minuman cepat saji dan pati fungsional (Coperion, 2007) Kedua, ekstruder yang mampu menghasilkan produk akhir berupa breakfast cereal dan makanan ringan (snack). Contoh bahan baku mentah yang dapat digunakan ialah gandum, rye, barley, oat, jagung, beras serta bahan tambahan seperti pati, garam, gula, susu bubuk, bubuk coklat, protein nabati/hewani, flavor tambahan, vitamin, lemak/minyak, emulsifier dan bumbubumbu lainnya. Bahan-bahan cereal/snacks dimasak dalam ekstruder dengan proses HTST. Air ditambahkan seminimal mungkin, lalu dicetak melalui lubang keluaran (die) kemudian dipotong. Bahan mentah yang digunakan dapat berupa tepung halus maupun bubuk yang ukurannya lebih besar. Untuk memperkuat rasa dan memperpanjang umur simpan sereal dan snack, produk yang telah mengembang lalu dikeringkan. Kemudian bila diperlukan produk akhir dapat diberi perasa tambahan, difortifikasi dengan vitamin, diberi bubuk-bubuk bumbu atau dilapisi dengan minyak, coklat dan gula. Selain itu jika alat untuk proses koekstrusi tersedia, dapat pula dihasilkan sereal ko-ekstrusi dengan berbagai jenis teknik pengisian. Produk akhir dari ekstruder ini diantaranya ialah sereal, crispies, flatbread, flake, beraneka ragam snack berbentuk bola, cincin, roda, serpihan, keriting, pelet dan produk-produk ko-ekstrusi. Ketiga, ekstruder yang mampu menghasilkan produk-produk khusus seperti kembang gula, bubuk coklat, permen karet, protein bertekstur, bumbu nabati, flavor Maillard (panggang, bakar dan karamel), keju olahan, dsb. Prosesproses yang terlibat selama ekstrusi produk-produk khusus ini ialah reaksi-reaksi yang melibatkan panas, reaksi-reaksi kimia, homogenisasi, pengadonan, pengeluaran gas, pencampuran, gelatinisasi, pengikatan, pengkristalan, pelelehan, mengurangi kontaminasi mikroorganisme, teksturisasi, pelapisan, pencetakan, dan pengembangan. (Coperion, 2007). 2.3 Pengaruh Pengolahan dengan Ekstrusi pada Produk Telah banyak penelitian yang dilakukan untuk mengetahui apa dan bagaimana faktor-faktor yang mempengaruhi hasil produk akhir ekstrusi.

31

Beberapa faktor tersebut diantaranya ialah formulasi bahan yang digunakan, suhu proses ekstrusi, kecepatan ulir (screw), desain ulir, dan kandungan air dari bahan (Nowjee,2004). Peningkatan jumlah bahan yang dimasukkan ke dalam ekstruder akan menurunkan daya serap air dan daya larut pati dalam air, tetapi akan meningkatkan nilai viskositasnya. Suhu dan kecepatan ulir sangat berpengaruh dalam menentukan daya larut pati dalam air. Untuk mendegradasi pati ada hal penting yang perlu diperhatikan yaitu kecepatan putaran ulir, dengan meningkatnya kecepatan ulir maka struktur pati akan berubah seluruhnya. (Chang, et. al., 1998). Ekstrusi termoplastis adalah suatu proses yang bertujuan untuk merubah struktur bahan mentah yang pada dasarnya mengandung pati dan protein. Selama bahan mentah tersebut bergerak melalui ekstruder, bahan yang mengandung protein akan terdenaturasi dan bahan yang mengandung pati akan tergelatinisasi sehingga kehilangan sifat struktur aslinya, membentuk suatu gumpalan plastis dan tebal. Selama ekstrusi perlakuan energi panas dan mekanis tertentu dapat mengakibatkan berbagai macam perubahan pada struktur pati, sehingga struktur granulanya pecah. Pengetahuan akan sifat-sifat bahan mentah dan sifat alami alirannya (flow) pada serangkaian proses yang terjadi di dalam ekstruder, terutama pada daerah pengadonan dan pencetakan, sangat penting untuk dipelajari sehingga ekstruder akan menghasilkan hasil akhir yang berkualitas baik. Ilmu mengenai reologi menyediakan metode yang efektif dalam mempelajari perubahan-perubahan karakteristik yang terjadi pada bahan selama proses ekstrusi (Chang, et. al., 1998). Kombinasi dari semua pengaruh yang dihasilkan oleh proses pemotongan, suhu dan perubahannya yang diakibatkan oleh penggilingan di sepanjang jalur ulir ekstruder akan membuat proses termomekanik selama proses ekstrusi ini menjadi unik. Proses ini akan membuat bahan yang relatif kering membentuk suatu gumpalan makanan yang kenyal. Proses ini juga akan mengurangi kandungan mikroba pada bahan, mendenaturasi enzim, menggelatinisasi pati, mempolimerisasi protein dan yang terpenting ialah membentuk tekstur hasil akhir ke dalam bentuk yang dikehendaki.

32

Tahap pengembangan (puffing) dalam proses ekstrusi merupakan fenomena yang kompleks yang terjadi pada pemasakan dengan suhu tinggi, kelembaban yang rendah dan merupakan suatu hasil dari serangkaian proses seperti perubahan struktur pada pati, perubahan fase/wujud, nukleasi, pembengkakan ekstrudat (produk yang dihasilkan oleh proses ekstrusi), pertumbuhan gelembung udara dan hancurnya gelembung. Aktivitas gelembung sangat berperan pada fenomena pengembangan ini (Nowjee,2004). Gambar 2.8 Proses Pembentukan Gelembung Pada Produk Ekstrusi Puffed (Mengembang)

Sumber : Nowjee,2004. Ada perbedaan pada terbentuknya fase kontinyu produk ekstrusi dibandingkan dengan produk yang dihasilkan dengan cara pemasakan konvensional. Pada produk ekstrusi fase kontinyunya ialah granula pati, sedangkan pada produk konvensional fase kontinyunya ialah protein yang dikelilingi oleh pati. Pada pemasakan dengan cara ekstrusi, gelembunggelembung udara di dalam produk terbentuk oleh nukleasi uap secara spontan. Sementara pada produk konvensional gelembung terbentuk oleh aktivitas gelembung udara itu sendiri. Perbedaan ini mengakibatkan produk ekstrusi pada umumnya keras, renyah dan rapuh. Roti, kue, biskuit pada umumnya lembut dan merupakan gel viskoelastis (Holmes, 2007).

33

Waktu pengolahan bahan di dalam ekstruder umumnya sangat singkat tetapi hal ini tergantung dari jenis produk apa yang dikehendaki dan spesifikasi mesin yang digunakan. Pada pembuatan makanan ringan mengembang yang berbahan dasar pati dengan menggunakan ekstruder tipe Dyason Grain Expander, waktu yang dihabiskan bahan sejak pertama kali dimasukkan hingga bahan itu keluar dalam bentuk mengembang hanya 3 5 detik. Pada saat bahan dimasukkan ke dalam ekstruder, gerakan maju yang dihasilkan oleh putaran gerigi ulir akan menggiling dan menekan bahan tersebut hingga menjadi adonan yang homogen. Kemudian bahan mulai tergelatinisasi oleh panas yang dihasilkan oleh dindingdinding barrel dan panas yang dihasilkan dari gerakan mekanis ulir. Pada kondisi tekanan tinggi dan panas, adonan yang padat dan tergelatinisasi ini menjalani perubahan termoplastis dan mulai bergerak mengalir. Celah yang kecil di ujung ekstruder memungkinkan adonan yang kenyal tersebut untuk terdorong keluar melalui lubang die. Ketika bahan keluar dan terkena tekanan atmosfir maka tekanan yang dilepaskan oleh uap air (Ang et.al., 1984) Menurut Matz (1970) dalam Ang et.al. (1984), fenomena pengembangan produk ini merupakan hasil dari pengembangan uap air yang tiba-tiba pada celahcelah granula. Partikel mengalami pengembangan karena dehidrasi yang disebabkan oleh uap air yang berdifusi keluar secara cepat. Produk pada tahap ini, yang seringkali disebut sebagai produk setengah jadi, masih dalam keadaan panas dan kandungan air terus keluar dari produk. Produk ini masih mengandung kadar air sekitar 7 8% dan membutuhkan pengeringan lebih lanjut hingga kandungan airnya sekitar 3% (tergantung produk) agar produk yang dihasilkan meraih kerenyahan yang diinginkan. Pengolahan lebih lanjut dari produk setengah jadi ini melibatkan proses pengeringan dan penambahan rasa atau dapat juga proses pengolahan post extrusion lainnya. Pada umumnya formulasi bahan untuk makanan ringan yang mengembang (puffed) mengandung pati tinggi, hal ini dimaksudkan agar tahap pengembangan yang terjadi pada produk akhir berlangsung maksimal. Pada formulasi bahan dengan kandungan pati di bawah 60%, produk akhir biasanya kemampuan untuk yang mengembang dengan tiba-tiba menyebabkan meningkatnya volume produk yang diekstrusi berkali-kali lipat

34

mengembangnya berkurang. Formulasi ini akan menghasilkan makanan ringan dengan kerenyahan yang meningkat dan tekstur yang lebih padat dan kaku. Sementara jika kandungan pati dalam formulasi di atas 60%, maka produk akhir akan memiliki kemampuan mengembang yang lebih baik, menghasilkan produk yang ringan dan teksturnya lebih lembut (Berry, 2000). 2.4 Keuntungan Pengolahan Makanan dengan Ekstrusi Melakukan proses pemasakan bahan-bahan pangan dengan menggunakan teknologi ekstrusi memungkinkan kita untuk melakukan berbagai cara dalam mengolah makanan. Proses pengolahan dengan ekstrusi akan mempengaruhi kualitas dari kandungan gizi pada makanan tersebut. Pengaruh yang menguntungkan dengan menggunakan proses ekstrusi diantaranya ialah rusaknya zat-zat anti gizi, gelatinisasi pada pati, meningkatnya serat kasar dan mengurangi oksidasi lemak pada produk makanan. Sementara pengaruh yang merugikannya antara lain ialah reaksi Maillard antara gula dan protein yang akan mengurangi nilai gizi protein, tetapi hal ini sangat dipengaruhi oleh jenis bahan baku yang diolah, kandungan dan kondisi pengolahannya. Selain itu vitamin-vitamin yang rentan terhadap panas mungkin akan hilang dalam jumlah yang besar. Untuk memperoleh keseimbangan kandungan gizi produk-produk yang diekstrusi perlu dilakukan pengawasan yang ketat terhadap parameter-parameter proses pengolahan ekstrusi (Sing, et. al., 2007). Keuntungan yang diperoleh dari mengolah makanan dengan menggunakan ekstruder diantaranya ialah : Serbaguna (mampu melakukan berbagai macam proses pengolahan dalam satu alat saja dan mampu menghasilkan jenis produk yang sangat beragam); Produktivitas produk yang dihasilkan tinggi (mampu melakukan pengolahan berkesinambungan); Biaya operasional relatif murah; Proses pengolahan dalam ekstruder memungkinkan resiko mesin untuk overheat rendah; Kualitas produk makanan yang dihasilkan tinggi (proses pengolahan HTST menyebabkan terjadinya degradasi yang minimal pada kebanyakan bahan makanan); Efisien dalam penggunaan energi; Tidak menghasilkan limbah atau polutan (Baianu, 1992).

35

Smith (1974) dalam Ang et. al.,(1984) menyatakan bahwa ekstrusi adalah proses yang memiliki potensi yang besar dalam memproduksi makanan suplemen yang cocok dalam program-program untuk memperkaya gizi melalui produk makanan. Keuntungan menggunakan proses ini diantaranya ialah : Bagian pati dari bahan yang diolah tergelatinisasi penuh yang menyebabkan produk makanan menjadi mudah untuk dicerna. Menjamin penyebaran yang merata bahan-bahan seperti protein, vitamin, mineral dan bahan tambahan lainnya bersama karbohidrat di seluruh campuran bahan. Mengurangi jumlah kehilangan kandungan gizi bahan dan meminimalkan kerusakan pada kualitas protein. Tekstur dan bentuk bahan mentah yang tadinya keras, tidak berbentuk, berpasir, tidak menarik, dsb., berubah menjadi produk akhir dengan tekstur dan bentuk sesuai dengan yang kita inginkan. Bahan baku utama yang mengandung pati tersedia dengan luas. Produk ekstrusi yang dikemas dengan benar mempunyai daya simpan yang baik tanpa harus disimpan pada suhu rendah. Proses ekstrusi merupakan proses termodinamika yang efisien, energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan per ton bahan lebih rendah dibandingkan dengan bahan yang sama dan diolah dengan proses pemasakan dalam bentuk lainnya. Biaya operasionalnya rendah, membutuhkan lebih sedikit tenaga kerja dan memerlukan luas lahan yang kecil. Jalur-jalur proses pada ekstruder mudah sekali untuk dibongkar-pasang. Hal ini penting untuk keperluan pembersihan dan mobilitas alat. Bila pengolahan yang dilakukan memenuhi persyaratan sanitasi yang benar maka produk yang dihasilkan relatif bebas dari bakteri, serangga, larva dan patogen lainnya. Proses ekstrusi bebas polusi dan bahan mentah dimanfaatkan seluruhnya tanpa adanya limbah yang tidak diinginkan atau zat-zat yang berbahaya bagi lingkungan.

36

2.5

Ekstrusi Pada Hasil Perikanan Banyak sekali jenis ikan, baik itu ikan air tawar ataupun air laut, yang

dapat dikonsumsi oleh manusia dan masing-masing jenis ikan ini memiliki karakteristik yang unik setelah ikan tersebut ditangkap, disimpan dan diolah. Banyak sekali reaksi-reaksi biokimia yang terlibat setelah ikan ditangkap. Berkaitan dengan beragamnya faktor bahan baku yang dapat mempengaruhi produk akhir proses ekstrusi. Tidak hanya jenis ikan saja yang penting untuk diketahui tapi masih banyak lagi variabel yang menentukan seperti ukuran bahan, kadar air optimal, cara menghambat reaksi-reaksi yang merugikan, jenis produk apa yang cocok bagi produk ekstrusi hasil perikanan, jenis ekstruder apa saja yang cocok, jenis reaksi yang terlibat pada saat ikan tersebut diolah, perlakuan pendahuluan apa saja yang perlu dilakukan, sifat-sifat reologis produk akhir ekstrusi hasil perikanan, bagaimana pengaruh proses ekstrusi pada penurunan nutrisi produk, pengaruh apa yang akan terjadi bila komoditas hasil perikanan ditambahkan, dsb. Sebenarnya bahan baku dari semua jenis ikan yang memenuhi syarat sebagai bahan makanan, mungkin saja untuk ditambahkan pada beragam jenis produk ekstrusi. Tetapi jenis ikan apa yg cocok, produk ekstrusi apa yang cocok dibuat dari ikan, proses apa saja yang berpengaruh selama ekstrusi menggunakan bahan baku ikan, kandungan nutrisi apa yg hilang atau berubah selama ekstrusi, karakteristik produk terakhir seperti apa bila jenis ikan tertentu dipakai dan banyak lagi faktor lainnya, perlu untuk dipelajari. Contohnya, daging ikan cucut segar yang berkadar air tinggi 76,7% tidak dapat diekstrusi pada suhu rendah 50oC, karena mengakibatkan tersumbatnya cetakan ekstruder. Penambahan suhu hingga 180oC tidak begitu berpengaruh. Daging giling tersebut harus dikeringkan terlebih dahulu hingga kadar airnya mencapai 13% (Muchtadi, dkk., 1993). Bahan pencampur dari daging ikan juga perlu diperhatikan, jenis tepung apa saja yang akan menghasilkan produk ekstrusi daging ikan yang terbaik. Selain itu suhu ekstrusi (tekstur), jenis ikan(warna) juga akan mempengaruhi produk akhir. Kesemuanya itu akan mempengaruhi kadar protein, daya serap minyak dan daya serap air produk. Hasil analisis asam amino diketahui bahwa tepung ikan hasil pemasakan ekstrusi rata-rata kekurangan asam amino metionin, leusin,

37

fenilalanin dan tirosin tetapi mengandung glutamat dan lisin dalam jumlah yang cukup tinggi. Menurut hasil perhitungan statistik, jenis ikan berpengaruh nyata terhadap kandungan protein, kekerasan produk burger yang dicobakan. Sedangkan jenis bahan campuran berpengaruh terhadap kadar protein tepung hasil ekstrusi, daya serap air, aktivitas emulsi, indeks dispersibilitas, daya cerna protein, rasa produk dan kandungan protein produk (Muchtadi, dkk., 1993) Selain penelitian mengenai hal tersebut di atas, terdapat beberapa penelitian yang menginformasikan tentang sejumlah proses inaktifasi enzim alfa amilase, lipase, lipoksidase, peroksidase dan urease selama pemasakan ekstrusi dalam kondisi proses tertentu. Oleh karena itu ekstrusi yang dikendalikan dengan baik harus dilakukan agar inaktifasi enzim yang terkandung dalam berbagai macam bahan makanan berlangsung dengan efektif. Hal ini akan sangat berpengaruh dalam memperpanjang umur simpan bahan dan menghambat terjadinya flavor yang menyimpang (Linko et. al., 1982). Proses ekstrusi pada hasil perikanan juga dapat digunakan untuk menginaktifkan enzim-enzim yang merugikan dalam pengolahan produk hasil perikanan. Enzim hanya aktif di sekitar suhu kamar yaitu antara 10o 40oC dan kehadirannya dalam bahan pangan seringkali tidak diinginkan karena dapat merusak bahan pangan tersebut. Inaktifasi enzim dapat dilakukan dengan proses ekstrusi karena proses ini mampu menghasilkan suhu tinggi dan bebas dari oksidasi akibat bahan yang terkena udara bebas. Menurut Choudhury (1996), terdapat beberapa jenis ikan di Amerika Utara yang tidak bisa dipasarkan disebabkan tingginya kandungan enzim protease yang akan mendegradasi miosin pada daging. Penguraian enzimatik pada miosin pada proses pemasakan akan mengarah pada pelunakan otot ikan yang berlebihan. Hal ini akan mengakibatkan tekstur lunak pada produk akhir dan akhirnya tidak dapat diterima konsumen. Kurangnya pengetahuan tentang teknologi yang cocok untuk menghambat atau menghilangkan enzim protease pada daging ikan akan menyebabkan ikan tersebut tidak dapat dimanfaatkan lebih jauh. Salah satu cara yang digunakan untuk menghambat kerja enzim protease diantaranya ialah dengan mengolah ikan menjadi surimi atau filet terlebih dahulu. Beberapa cara telah diusahakan untuk menghasilkan surimi atau filet yang telah

38

disuntik oleh bahan tambahan yang berfungsi menghambat kerja enzim tetapi muncul masalah dalam penyebaran dan kemampuan difusi bahan tambahan tersebut pada tempat-tempat tertentu yang mengandung enzim protease pada surimi. Teknologi ini jika dilakukan hanya dapat memanfaatkan ikan-ikan yang ditangkap sebanyak 20% sisanya sebanyak 80% akan dibuang sebagai limbah. Saat ini telah terdapat suatu metode yang efektif untuk menghilangkan kandungan enzim protease tinggi pada jenis-jenis ikan tertentu yaitu dengan menggunakan proses ekstrusi. Prosedur pelaksanaan metode ini sebenarnya sangat sederhana karena memanfaatkan prinsip-prinsip dasar proses ekstrusi pada bahan pangan yang telah dikenal luas. Ikan yang telah berbentuk adonan bersama dengan campuran lainnya dimasukkan ke dalam ekstruder. Ekstruder yang digunakan sekurang-kurangnya harus memiliki dua bagian. Bagian yang pertama suhunya dijaga agar tetap di bawah suhu aktifasi enzim lalu bagian berikutnya suhu dijaga agar cukup untuk menginaktifkan enzim dalam campuran adonan tersebut. Ekstruder yang digunakan sebaiknya ialah tipe twin screw, suhu yang digunakan pada bagian inaktifasi enzim berkisar antara 100o -1100 C tergantung pada jenis ikan dan jenis produk akhir yang dihasilkan. Secara singkat keterangan mengenai prosedur pelaksanaan inaktivasi enzim protease dengan menggunakan ekstruder ialah sebagai berikut : Ikan disiangi, dipisahkan kepala, jeroan dan tulang nya atau dapat juga difilet Ikan dipotong, dicincang atau digiling tergantung pada kebutuhan pengolah lalu dicampur dengan bahan yang mengandung pati atau protein pada suhu yang dingin 4o -10o C. Bahan-bahan yang berpati atau protein tersebut akan menyerap kelembaban dari daging ikan. Mereka berperan sebagai pengikat adonan, meningkatkan viskositas yang akan membentuk adonan pasta yang kental (tergantung dari jenis bahan-bahan yang digunakan). Pengurangan kandungan air pada adonan dapat dilakukan sebelum proses ekstrusi, selama ekstrusi dan setelah ekstrusi dengan alat pengering (tergantung jenis ekstruder)

39

Adonan dimasukkan ke dalam ekstruder. Bahan mentah dimasukkan ke dalam suatu barrel (silinder tempat bahan diolah dalam ekstruder) yang memanjang dimana didalamnya bahan digerakkan atau dialirkan oleh satu atau lebih ulir untuk dilakukan proses pencampuran, pemanasan dan pemotongan. Dengan cara mengatur komposisi bahan, jumlah bahan yang dimasukkan, kecepatan ulir, penggilingan dan kebutuhan energi panas dan kintetik bahan, maka akan dimungkinkan untuk menghasilkan produk dengan kualitas tekstur dan kandungan gizi sesuai dengan yang dikehendaki. Ulir-ulir pada ekstruder menyebabkan proses pengolahan HTST yang unik pada campuran bahan yang berfungsi untuk menginaktifkan enzim protease dengan denaturasi. Makanan yang diolah dengan proses HTST menghasilkan produk dengan nutrisi dan karakteristik seperti warna, flavor dan tekstur yang lebih baik dibandingkan dengan pengolahan menggunakan proses pemanasan yang konvensional seperti pengalengan. Dua istilah penting yang digunakan dalam pengolahan pemanasan yang menggambarkan reaksi dari energi kinetik sistem terhadap perubahan suhu yaitu nilai D dan z. Keduanya merupakan dasar dari perhitungan proses pemanasan. Nilai D (decimal reduction time) didefinisikan sebagai waktu dalam menit untuk mengurangi 90% dari konsentrasi enzim asal atau populasi mikroba. Istilah nilai z menunjukkan batasan suhu dalam F untuk sebuah perubahan 10:1 dalam nilai D. Pengolahan HTST didasarkan pada fakta bahwa enzim yang rentan terhadap panas dan mikroorganisme memiliki nilai D dan z yang lebih rendah dibandingkan dengan nilai yang dimiliki oleh nutrisi dan faktor-faktor kualitas. Tingkat kerusakan yang memiliki nilai z yang kecil sangat tergantung pada suhu sedangkan tingkatan dengan nilai z yang besar tidak terlalu dipengaruhi oleh suhu. Perubahan suhu yang ditingkatkan akan menyebabkan peningkatan kerusakan yang lebih besar pada perusakan enzim dan mikroorganisme dibandingkan dengan tingkat kerusakan yang dialami oleh nutrisi dan faktor-faktor kualitas. Hal ini memungkinkan pengolahan makanan dengan menggunakan proses HTST akan menghasilkan produk dengan kandungan nutrisi yang lebih baik.

40

Aktifitas air yang meningkat akan meningkatkan juga proses denaturasi protein enzim. Dengan adanya kelebihan kandungan air, pada umumnya enzim akan lebih sensitif pada perubahan suhu dibandingkan dengan mikroorganisme dan akan dengan mudah diinaktivasikan. Dengan mempertimbangkan kandungan air daging ikan yang tinggi 66-81%, maka protease dalam ikan akan dengan mudah diinaktifasi oleh proses HTST dengan Twin Screw Ekstruder. Adonan yang terdiri dari ikan dan bahan yang mengandung pati atau protein dapat dipanaskan dalam ekstruder hingga mencapai suhu barrel yang sangat tinggi (200o -300oC) pada waktu yang sangat singkat (1 hingga sekitar 2 menit). Ekstruder yang digunakan boleh terdiri dari beberapa bagian proses tapi minimal salah satu dari bagian itu ialah zona reaksi utama dimana proses HTST berlangsung. Sebenarnya zona-zona reaksi ini pada prinsipnya sama dengan zona-zona yang telah dibahas pada sub-bab terdahulu, tetapi untuk lebih jelasnya maka akan diuraikan secara singkat saja. Suhu adonan daging ikan pada bagian sebelum zona reaksi utama diatur agar kenaikannya terjadi secara bertahap, dijaga agar jangan terlebih dahulu mencapai suhu optimum untuk aktivasi enzim protease (pada ikan arrowtooth flounder sekitar 40o -55oC). Aktifnya enzim protease pada adonan sebelum memasuki zona reaksi utama akan mengakibatkan pecahnya/rusaknya struktur otot ikan pada bagian yang terkecil sekalipun. Hal ini akan menyebabkan produk makanan yang tidak diinginkan dan tidak dapat dimanfaatkan lebih lanjut. Pada zona reaksi utama, suhu adonan ikan ditingkatkan dengan cepat sehingga aktivasi enzim protease pada daging ikan tidak terjadi dan menghasilkan inaktivasi secara menyeluruh yang disebabkan oleh proses HTST. Bergantung pada susunan bagian barrel ekstruder yang digunakan, pada umumnya bagian pertama ialah bagian dimana campuran ikan, pati atau protein dimasukkan ke dalam ekstruder melalui sebuah feeder/inlet yang terletak di atas barrel pertama. Bagian barrel berikutnya yang

41

terletak sebelum zona reaksi utama mempunyai fungsi utama sebagai pengantar campuran bahan ke zona reaksi utama dan membantu pencampuran adonan lebih lanjut yang disebabkan oleh putaran susunan ulir dalam ekstruder. Suhu di bagian ini diatur agar lebih rendah dari suhu aktivasi enzim protease pada daging ikan dan pada bagian selanjutnya bertahap lebih tinggi hingga mendekati suhu aktivasi enzim. Dengan pengaturan seperti ini proses HTST akan berlangsung lebih efektif karena semakin berkurangnya waktu untuk mencapai dan melebihi suhu aktivasi enzim (5-20 detik). Banyak cara yang dapat dilakukan untuk menginaktivasi enzim dengan menggunakan ekstruder, diantaranya ialah dengan cara mengubah variabel-variabel seperti konfigurasi ulir, kecepatan ulir dan tingkat gerakan aliran adonannya. Setelah bagian barrel zona reaksi utama biasanya terdapat bagian selanjutnya yaitu zona pembentukan tekstur (texturization). Pada zona ini adonan yang telah diinaktifasi diberi perlakuan panas yang dapat mencapai 200o -300o C. Di bagian ini campuran adonan ikan dirubah menjadi tekstur yang berserat dan kenyal sehingga menjadikannya mudah untuk dicetak menjadi bentuk produk yang sesuai dengan yang diinginkan. Zona ini digunakan untuk membentuk adonan ikan yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan mengolah produk makanan. Pada akhir dari zona teksturisasi, adonan akan keluar melalui cetakan yang disebut die yang akan mencetaknya menjadi berbagai macam jenis dan bentuk. Produk makanan dengan beragam tekstur dapat diperoleh dengan memasang die ko-ekstrusi pada ekstruder. Cara ini akan memungkinkan produk makanan yang berasal dari ikan menjadi dilapisi oleh berbagai macam bahan seperti kentang, tepung dan sebagainya. Bila tidak akan digunakan bagian teksturisasi ini maka bagian barrel setelah zona reaksi utama dapat diganti dengan bagian untuk mendinginkan adonan. Setelah produk keluar dari die sesuai dengan bentuk yang diinginkan, lalu adonan tersebut dipotong sesuai panjang yang diinginkan menggunakan pemotong konvensional. Kemudian sesuai kebutuhan produk dapat diasapi, didinginkan, dibekukan atau dikemas. Bahan-bahan tambahan

42

seperti bumbu, pewarna, nutrisi dan anti oksidan untuk memperbaiki flavor, warna, gizi dan umur simpan dapat ditambahkan selama proses baik sebelum memasuki ekstruder, selama di dalam atau setelah bahan keluar dari ekstruder. Ekstruder yang digunakan memiliki perlengkapan pengatur dan baianbagian reaksi yang terdiri dari pengatur tenaga utama dan pengatur kecepatan putaran (54), lubang bahan masuk/feeder/hopper (55), selubung pendingin (56), indikator dan pengendali suhu (57), selubung uap (58), pengatur tekanan (59), lubang pencerak/die (60), pengendali suhu pada lubang keluaran (61), piringan (62), barrel (63), metering section (64), compression section (65), feed section (66), ulir dengan diameter yang meningkat (67). Gambar 2.9 Bagian-Bagian dari Ekstruder yan