PENGEMASAN PRODUK OLAHAN Produk olahan adalah : suatu bentuk produk yang sudah mengalami perlakuan dalam upaya memperpanjang umur simpannya. Produk olahan mengalami perubahan Sifat fisikawi Sifat inderawi Sifat kimiawi Sifat mikrobiawi dari bahan aslinya sehingga memiliki nilai tambah tertentu dibandingkan bahan aslinya.

Sifat produk olahan adalah : Lebih ringkas Lebih awet Praktis Lebih mendekati kepentingan konsumen Namun masih bisa mengalami kerusakan yaitu secara : Kimiawi Fisikawi Mikrobiawi Hanya kecepatannya yang berbeda dengan bahan mentah atau segarnya.

Pengemasan mempunyai 5 – 6 tujuan Produk yang dikemas akan berada didalam suatu lingkungan mikro yang mendapatkan proteksi tertentu dari lingkungan makro diluarnya. Udara / gas yang berada didalam lingkungan mikro bisa sama atau tidak dengan udara atmosfir diluar kemasan. Bila tidak sama disebut cara pengemasan dengan udara terkendali. Misalnya : Berupa kondisi vakum Diisi gas inert ( nitrogen / karbondioksida ) Proses pengemasan umumnya dilakukan dalam Kondisi sanitasi yang baik Mencapai steril komersial dalam pengalengan Pengemasan aseptik Kemasan dan produk disterilkan secara terpisah kemudian pengemasannya dijalankan dalam ruangan steril. Contoh : pengemasan dengan tetrapak: teh, susu, sari buah kotak.

AKTIVITAS AIR Percobaan perubahan kandungan air Untuk menjelaskan hubungan kimiawi – fisikawi antara air dan komponen pangan. Dicoba dalam suatu ruangan yang dilengkapi dengan pengendali elektronik yang akan menjaga kondisi udara bersuhu 27C dan kelembaban relatif (Relative Humidity = RH = 75 %). PH2O = tekanan parsial uap air udara dalam ruangan PO = tekanan uap air murni pada suhu ruangan kalau udara jenuh uap air pada RH 100% Pada RH 100% → PH2O = Po

Percobaan I Kedalam ruangan percobaan dimasukan sampel (produk kering = krakers) dengan kadar air awal 3% (b.b) Krakres menyerap air sampai mencapai suatu nilai seimbang, misalnya : K.a 12 % K.a selalu mencapai harga tersebut bila perc. diulangi, o.s.i nilai tersebut dinamakan kadar kadar air seimbang (EMC=Equilibrium Moisture Content) Waktu yang diperlukan krakers untuk mencapai k.a. seimbang 12% mungkin 2-3 minggu. Setelah waktu tersebut mungkin sudah tidak akan terjadi perubahan berat. Pada kondisi demikian krakers diambil dan dipindahkan kedalam sebuah jar tertutup dengan ruang kosong sedikit saja.

Percobaan II Percobaan III Sepotong daging (sapi) semula k.a 60% (b.b) diletakkan dalam ruangan yang sama. Berbeda dengan krakers daging akan kehilangan air sampai mencapai nilai k.a seimbang sebesar 20%. Sampel diambil diletakan dalam jaringan tertutup. Percobaan III Daging & krakers yang seimbang k.a diletakkan dalam suatu rangan dalam jumlah yang sama banyak pada suhu 27C dan RH 75%. K.a tidak terjadi perubahan karena sudah seimbang sehingga tidak saling mempengaruhi satu sama lain. Air dalam krakers & air dalam daging mencapai tingkatan termodinamika yang sama (potensi kimia). Potensi kimia air dalam daging = air dalam krakers

2. Potensi kimia = o+ RT ln a  = potensi kimia (kalori per mol [Kal/mol]) R = Konstanta gas = 1,987 kal/mol K T = suhu dalam K = C + 273,15 a = aktivitas termodinamika dari suatu senyawa tertentu T, o, R = konstan, maka aktivitas air (water activity = aw) dalam daging & krakers konstan aw daging = aw krakers = aw air dalam ruang kosong. K.air 20% K.air 12% 0,75 = 0,75  27C RH 75%

3. Aktivitas Air dan Isotermi Sorpsi Lembab Dari percobaan III disimpulkan bahwa potensi kimia atau aktivitas air dari ketiga fase (dalam udara, dalam daging dan dalam krakers) adalah sama besar, maka persamaan termodinamika yang lain dapat dipakai untuk menjelaskan lebih lanjut tentang aktivitas air. Dalam fase gas, bila kondisi normal, aktivitas dari salah satu jenis gas adalah sama dengan tekanan parsialnya dibagi dengan tekanan total dari sistem bila ruangan dijenuhi dengan gas yang bersangkutan.

aw daging = aw krakers = aw udara Aktivitas air dalam fase gas = % RH = → % RH = aw x 100 → Bila RH uap air dalam suatu rungan diketahui maka aktivitas air dalam udara tersebut adalah = Air dalam daging & krakers mencapai keseimbangan dengan RH udara sekitarnya, maka aw daging = aw krakers = aw udara Kalau % RH udara pada saat air dalam bahan maksimal mencapai kondisi seimbang Hubungan antara kadar air dan aw disebut isotermi sorpsi lembab (ISL) Isotermi sebab suhunya selalu dijaga konstan.

4. Sifat Bahan Makanan yang Mempengaruhi aw Komponen tertentu dari bahan makanan (gula, pati, protein) Mekanisme interaksi antara air dengan komponen-komponen suatu bahan makanan menimbulkan derajat kekuatan pengikatan air yang berbeda-beda. Semakin kuat molekul air terikat, maka semakin kecil potensi kimia atau aw nya. air terikat primer (aw < 0, 25) Air terikat sekunder (0,25 – 0,7) Air terikat tersier (sifatnya spt air bebas) (> 0,75)

POLA ISOTERMI SORPSI LEMBAB Daerah yang berkepentingan dengan prosesing adalah aw < 0,45 Bentuk umum isotermi sorpsi lembab pada Gambar Klasifikasi isotermi sorpsi lembab standar Tipe I senyawa bentuk kristal (gula murni) Tipe II bahan makanan kering (misal = serealia) Tipe III bahan anti kempal (bersifat menyerap air)

Lengkungan pertama pada aw sekitar 0,2 -0,4 Pada tipe I Bahan menyerap sedikit air sampai aw sekitar 0,7 – 0,8, karena pengikatan air melalui ikatan hidrogen hanya terjadi pada gugus hidroksil bebas pada permukaan kristal saja. Pada tipe II Ada 2 lengkungan : Lengkungan pertama pada aw sekitar 0,2 -0,4 Lengkungan kedua pada aw sekitar 0,7 – 0,8 Kedua lengkungan tersebut mencerminkan pengaruh akumulatif dari perubahan sifat pengikatan air oleh bahan. Pada tipe III : Bahan mampu menyerap banyak air melalui ikatan ionik dipol serta ikatan hiderogen yang kuat sehingga dapat menurunkan aw secara dramatik Bahan tidak larut, sehingga tambahan air hanya berinteraksi dengan air yang sudah ada dan bersifat seperti air bebas

Kurva sorpsi lembab dapat diperoleh dari suatu proses adsorpsi (sistem dimulai dari suatu kondisi kering dengan aw = o) atau proses desorpsi (sistem diawali dari suatu keadaan basah dengan aw = 1) Pada aw sama k.a. berbeda k.a desorpsi > k.a adsorpsi A : sorpsi dari bahan makanan kering B : adsorpsi produk kering ketingkatan semi basah C : sampel yang disiapkan dengan desorpsi

Pengaruh suhu Pada ISL : suhu yang dipakai dipertahankan konstan sepanjang pengamatan, karena sifat pengikatan air pada aw konstan bahan makanan yang mempunyai kurva isotermi tipe II mengikat air lebih sedikit pada suhu yang lebih tinggi dari pada suhu lebih rendah. Persamaan Clausius Clayperon a2 = aktivitas air pada suhu T2 K a1 = aktivitas air pada suhu T1 K Qs = panas sorpsi dalam kal / mol (fungsi k.a) R = 1.987 kal / mol K Pengaruh suhu pada penyerapan air bahan makanan

Aw 30 C > Aw 25 C > Aw 21C Bahan pangan dengan k.air 10% disimpan suhu 30C (Aw paling tinggi) → kerusakan paling cepat

Tugas : Gula semut (palm sugar) yang disimpan dalam kondisi kelembaban relatif yang berbeda mempunyai kadar air yang dicapai saat seimbang dengan lingkungan sekitar sebagai berikut : Aktivitas air Kadar air seimbang (%) 0,10 0,30 0,50 0,75 0.85 0,95 0,23 0,97 1,95 9,45 22,51 32,02 Gambarkan pola isoterm sorpsi lembab gula semut tersebut. Termasuk tipe berapa pola ISL yang saudara dapatkan dan uraikan perilaku gula semut pada beberapa aktivitas air