Upload
tranbao
View
238
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
1
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
KECUKUPAN PROSES STERILISASI KOMERSIAL:Pemahaman dan perhitungannya
2. METODA FORMULA
Purwiyatno Hariyadi• Guru Besar , Rekayasa Proses Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan,
Fakultas Teknologi Pertanian, IPB-Bogor• Senior Scientist, Southeast Asian Food & Agricultural Science & Tecchnology
(SEAFAST) center, IPB-Bogor• Anggota, Institute For Thermal Processing Specialists (IFTPS), USA
_______ITP3302017
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Produk kemasan, (botol, gelas, dll)
Produk ”steril” dalam wadah
Pemanasan(dengan panas basah)
Pengi-sian +
tutup
--> for ”In-container/terminal sterilization"
Perhitungan Kecukupan Proses Termal
2
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
• Proses pemanasanterstandar (Scheduled Process): Venting and heating procedure
• Come up time• Operator processing
time• Cooling time, ETC
TR = f(t)
--> for ”In-container/terminal sterilization"
Perhitungan Kecukupan Proses Termal
phariyadi.staff.ipb.ac.id
• Suhu retort di”set” (mis: pada 250oF)
CUT
• t untuk mencapai TR : CUT
Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.
Heat Penetration Test Tipikal kurva penetrasi panas untuk pangan kemasan dan
perubahan suhu retort (TR) selama proses seterilisasi
--> for ”In-container/terminal sterilization"
Perhitungan Kecukupan Proses Termal
CekProsedur
PengoperasianRetort
3
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
SHP:Slowest Heating Point=Coldest Point
Tipikal data penetrasi panas : hubungan antara suhu produk (SHP) dan waktu pemanasan
--> for ”In-container/terminal sterilization"
Perhitungan Kecukupan Proses Termal
SHP
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.
Tipikal data penetrasi panas : hubungan antara suhu produk (SHP) dan waktu pemanasan
--> for ”In-container/terminal sterilization"
Perhitungan Kecukupan Proses Termal
4
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
T-TR
Ti-TR
t/L2
Perhitungan Kecukupan Proses Termal kharakteristik kurva pemanasan
T-TR
Ti-TR
= exp -(t/L2)
Gurney-Lurie chart!
phariyadi.staff.ipb.ac.id
T-TR
Ti-TR
t/L2
Perhitungan Kecukupan Proses Termal kharakteristik kurva pemanasan
T - TR
Ti - TR
= exp
hA
CpV- t
= e-kt
TR - T
TR - Ti
= exp -(K)tT - TR
Ti - TR
=
T-TR
Ti-TR
= exp -(t/L2)
Gurney-Lurie chart!
Pers garis lurus~ Gurnie‐Lurie Chart
5
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
T-TR
Ti-TR
t/L2
Perhitungan Kecukupan Proses Termal kharakteristik kurva pemanasan
T - TR
Ti - TR
= exp
hA
CpV- t
= e-kt
T-TR
Ti-TR
= exp -(t/L2)
Gurney-Lurie chart!
Log(TR-T)=Log(TR-Ti) - t(2,303)
K
TR - T
TR - Ti
= exp -(K)tT - TR
Ti - TR
=
Pers garis lurus~ Gurnie‐Lurie Chart
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Log(TR-T)=Log(TR-Ti) - t(2,303)
K
Kharakteristik kurva pemanasan
6
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Pola Umum Grafik
Kharakteristik kurva pemanasan
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Pola Umum Grafik, TR=250oF
Kharakteristik kurva pemanasan
7
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Grafik Tipikal;Plot hub TR=f(t)
Kharakteristik kurva pemanasan
phariyadi.staff.ipb.ac.id
• CUT = come up time, yaitu waktu yang dihitung dari saatkeran uap pada retort dibuka sampai retort mencapai suhu proses yang diinginkan.
• Pt= operator processing time, yaitu waktu proses yang dihitung oleh operator retort, di mana penghitungan dimulai pada saat retort mencapai suhu retort (setelahCUT) sampai dimulainya waktu pendinginan.
• B = total waktu proses dalam menit, denganpertimbangan bahwa sebagian dari periode CUT akanberkontribusi pada pencapaian tujuan pemanasan(sterilisasi). Jadi dalam hal ini B=Pt + 0,4 CUT
Kharakteristik kurva pemanasan
Fomula BallB= fh(log jI – log g)
8
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
• fh = waktu dalam menit yang dibutuhkan kurvapemanasan untuk berubah sebanyak satu siklus log
• j= faktor “lag time” sebelum kurva pemanasanmenjadi lurus, dimana j = jI/I
• jI= perbedaan suhu retort dengan suhu awal semu, yang diambil pada titik potong kurva pemanasandengan waktu 0 menit yang sebenarnya (waktu 0 menit ini besarnya sama dengan 0,6 x CUT).
• I = perbedaan suhu retort dengan suhu awal produk(TR-Ti)
Kharakteristik kurva pemanasan
Fomula BallB= fh(log jI – log g)
phariyadi.staff.ipb.ac.id
• TR = suhu retort yang di “set” dan dipertahankanpada saat proses termal (sering juga diberikannotasi RT=Retort Temperature)
• Ti = suhu awal produk sebelum proses pemanasan(sering juga diberikan notasi IT=Initial Temperature).
• g = perbedaan suhu retort dengan produk dalamkaleng pada akhir proses termal.
Kharakteristik kurva pemanasan
Fomula BallB= fh(log jI – log g)
9
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
• F0= adalah jumlah panas terkecil yang diterima oleh produk(diukur berdasarkan pada suhu terdingin) yang dinyatakansebagai lama pemanasan (umumnya dalam menit) pada suhu250oF.
• Fi = Lama (jumlah menit) pemanasan pada suhu TR yang akan memberikan pengaruh letalitas ekuivalen dengan denganpemanasan 1 menit pada suhu 250oF. Di mana Fi bisadirumuskan sebagai berikut:
• U= Lama (jumlah menit) pamanasan pada suhu TR yang akan memberikan nilai sterilitas sama dengan F0, di mana U = FiF0.
Kharakteristik kurva pemanasan
Fomula BallB= fh(log jI – log g)
phariyadi.staff.ipb.ac.id
• Dengan diperolehnya dua nilai parameter kurvapemanasan (j dan fh) maka dengan menggunakan“formula”, maka kita bisa menentukan
• Kasus 1: Nilai sterilisasi (Fo) jika diketahui waktuproses (B), atau
• Kasus 2: Waktu proses (B) yang diperlukan untukmencapai tingkat sterilisasi (Fo) yang diinginkan.
Kharakteristik kurva pemanasan
Fomula BallB= fh(log jI – log g)
10
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Dari kurva penetrasi panas :
- Tentukan fh
- Buat garis vertikal di t=0.6 CUT- Tentukan jI (baca di sumbu kanan Y)- (hitung/tentukan j
j = jI/I I = RT - IT
Menentukan nilai Fo; jika diketahui B
........hitung log g = log jI – (B/fh)
...... .dengan diketahui log g cari fh/U
...... .hitung Fi = 10(250-TR)/z
Fo = fh/[(fh/U)Fi]
Kasus 1
Kharakteristik kurva pemanasan
Perhitungan Kecukupan Proses Termal Met Formula
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Dari kurva penetrasi panas :
- Tentukan fh
- Buat garis vertikal di t=0.6 CUT- Tentukan jI (baca di sumbu kanan Y)- (hitung/tentukan j
j = jI/I I = RT - IT
Menentukan nilai B; dgn nilai Fo tertentu
...... .hitung Fi = 10(250-TR)/z
....... hitung fh/U = fh/(Fo*Fi)
...... .dengan diketahui fh/U cari log g
B= fh(log jI – log g)
Kasus 2
Kharakteristik kurva pemanasan
Perhitungan Kecukupan Proses Termal Met Formula
11
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Contoh 1. Pengujian penetrasi panas pada proses pengalengan (Produk xyz, ukuran kaleng 400x108), dihasilkan kurva pemanasan (lihat Gambar). Retort dioperasikan pada suhu proses 2400F (TR) selama 86 menit (Pt), dengan Come Up Time (CUT) sebesar 10 menit.
Hitung berapa nilai Fo? (Target pemanasan adalah Clostridium botulinum, dengan nilai z=18oF)
Jawab:
Karena CUT= 10 menit, maka waktu awal terkoreksi (garis nol terkoreksi) adalah 0,6*10=6 menit.
Lihat BAB 7
phariyadi.staff.ipb.ac.id
JAWAB :
Lihat BAB 7
12
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Contoh 2. Jika kasus soal no 1 dikehendaki proses sterilisasi dengan nilai Fo=4 menit dan suhu retort TR=245oF, berapa lama waktu proses untuk operator (Pt) yang diperlukan?
Jawab:Telah diketahui karakteristik kurva pemanasan; dengan nilai konstanta j dan fh.
Lihat BAB 7
LihatSlide Berikutnya
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Hubungan antaralog g dan (fh/U)
Lihat BAB 7
13
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Hubungan antaralog g dan (fh/U)
Lihat BAB 7
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Hubungan antaralog g dan (fh/U)
Lihat BAB 7
14
Purwiyatno HariyadiEmail: [email protected]: phariyadi.staff.ipb.ac.id
ITP330Dept Ilmu & Teknologi Pangan, Fateta, IPB
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Hubungan antaralog g dan (fh/U)
Lihat BAB 7
phariyadi.staff.ipb.ac.id
Terimakasihphariyadi.staff.ipb.ac.id