27/06/2013

1

TEKNOLOGI OLAH MINIMAL

Tujuan Instruksional Khusus :

- Mahasiswa mampu menerapkan teknologi pengolahan produk hortikultura segar secara minimal.

PENGERTIAN DAN TUJUAN

• Teknologi olah minimal : serangkaian perlakuan pada bahan pangan segar yang pada dasarnya dimaksudkan untuk menghilangkan bagian-bagian yang tidak dapat dikonsumsi dan memperkecil ukuran produk untuk mempercepat penyajian.

• Tujuan : mengantarkan kepada konsumen buah atau sayuran yang segar dengan masa simpan yang panjang, keamanannya terjaga serta nilai gizi dan nilai sensori yang masih dapat dipertahankan

• Teknologi olah minimal :

Diminati oleh industri pangan seperti : pabrik pengolahan, restauran, departemen store

Banyak dikembangkan di Eropa Barat, Jepang dan USA

PENGERTIAN DAN TUJUAN………………………

• Teknologi olah minimal meliputi perlakuan :

- pencucian

- sortasi

- pengupasan (peeling/trinning/coring)

- pemotongan (cutting slicing)

• Dibanding buah/sayuran utuh, maka teknologi olah minimal :

- lebih cepat untuk dimakan

- praktis

- jaminan mutu (dapat langsung dilihat isinya)

27/06/2013

2

Contoh minimally processed :

Apel diiris tipis diberi perlakuan asam askorbat dan garam Ca, kemudian disimpan pada suhu dingin

Anggur yang dikupas secara vakum dengan menggunakan enzim pektinase

Salad yang tdd irisan apel, seledri, walnut, dll

• Buah apel utuh yang disimpan dengan teknologi CA

• Mentimun yang dicuci dan diberi pelapis lilin

BUKAN MINIMALLY PROCESSED

Gambar 1. Diagram alir pengolahan minimal buah dan sayur yang direfrigerasi (Minimally processed refriferated=MPR).

KELEMAHAN

• Terjadi perubahan fisiologis akibat buah kehilangan kulit sebagai lapisan pelindung yang menyebabkan :

Induksi sintesis etilen

Degradasi membran lipid

Reaksi pencoklatan

Penyembuhan luka

Pembentukan metabolit sekunder

Kehilangan air

Peningkatan laju respirasi

Buah/sayur cepat rusak, umur simpan pendek

27/06/2013

3

Gambar 1. Sel utuh dan sel buah/sayuran yang telah mengalami pengolahan minimal (dipotong)

Gambar 3. Diagram produk di dalam kemasan dan produk dengan modifikasi permukaan misalnya dikupas atau diptong.

KELEMAHAN…………….

• Buah apel yang telah dikupas disimpan pada suhu 2oC, RH 90% selama 12 hari, laju respirasinya meningkat menjadi 3.5 – 7.6 ml CO2/kg-jam, dibanding apel utuh 1 ml CO2/kg-jam

• perlu tahap perlakuan selanjutnya untuk mempertahankan mutu dan memperpanjang umur simpan

Penyimpanan suhu rendah

Modifikasi atmosfir

Penggunaan film kemasan

Pencelupan ke dalam larutan inhibitor (klorin, H2O2, dll)

Minimal heat

Radiasi

pH control

Antioksidan

Edible coating

Klasifikasi buah dan sayuran berdasarkan organ tanaman untuk tujuan penanganan/pengolahan :

1. Sayuran akar, umbi dan siung : Wortel, bawang putih, bawang merah, kentang, bit, ubi jalar, turnip, talas.

2. Sayuran daun : kol, selada, bayam, bawang daun, peterseli

3. Sayuran bunga : brokoli, bunga kol, arthicoke

4. Buah/sayuran yang immature (lalapan) : kacang, mentimun, terung, okra, cabe, jagung manis

5. Sayuran biji : kacang ercis, jagung

6. Buah yang berdaging : pisang, anggur, kurma, pepaya, alpukat, kiwi

27/06/2013

4

Klasifikasi buah dan sayuran berdasarkan organ tanaman untuk tujuan penanganan/pengolahan : ………………………….

7. Simple fleshy hesperidium fruit : jeruk lemon, jeruk nipis, jeruk besar, jeruk keprok

8. Buah batu : peach, plum, cherry, aprikot, almond, zaitun

9. Pome fruits : apel, pear

10.Multiple fleshy berry fruits : Strawberry, blackberry, raspberry, nenas

Klasifikasi buah dan sayuran : ………………………….

Tiap-tiap jenis buah mempunyai laju respirasi yang berbeda :

- Klimakterik

- Non klimakterik

Kelompok klimakterik dan sebagian non klimakterik (nenas) melanjutkan proses pematangannya setelah dipanen.

Tugas kita : mengantarkan produk sampai ke konsumen dengan

mutu yang optimal

Kebanyakan yang non klimakterik dan sebagian yang klimakterik (apel, berry) sudah matang pada saat dipanen (mutu sudah optimal)

Tugas kita : meminimalkan kerusakan

Contoh : informasi yang diperlukan dalam pengolahan minimal strawberry menjadi bentuk irisan segar

1. Pemilihan kultivar : Paljaro

2. Pemanenan : manual atau mekanis

3. Precooling : rapid force air, atau hydrocooling

4. Pengolahan di lapangan : pencucian, pemotongan tangkai

5. Transportasi : ke packing house dengan es kering

6. Sortasi dan grading : berdasarkan warna dan ukuran

7. Pengolahan : mengiris menjadi 4 bagian, pencucian, perendaman dalam CaCl2 dan pengeringan

8. Pengemasan : kemasan CA dengan 12% CO2, 2% O2, RH 95% dan suhu 0oC, dengan berat per kemasan 1 lb, 2 lb, 11 lb (5 kg)

9. Penyimpanan di gudang : RH 95%, suhu 0oC selama max 7 hari

10.Penyimpanan di retail : display cabinets 1 hari dengan suhu 18-20oC

UNIT OPERASI PADA PENGOLAHAN MINIMAL BUAH DAN SAYUR

A.PENANGANAN BAHAN :

1. Panen

2. Pengolahan di lapangan

3. Transportasi

4. Penerimaan

B. PREPARASI

1. Separasi

2. Pengecilan ukuran

C. DISTRIBUSI DAN PENGGUNAAN

• Penjualan, penyimpanan dan pengaturan : volume, massa, suhu, waktu, RH, ukuran, CA/MA/udara, penyimpanan vakum (kontrol O2, C2H2, H2O), wholesale storage, retail storage, labelling

• Distribusi

• Penjualan eceran

• Jaringan komunikasi

27/06/2013

5

PANEN

Cara panen bervariasi tergantung mutu

Umur panen : pada tingkat kematangan yang optimal

Waktu panen : pada suhu yang rendah (malam atau pagi hari)

Anggur yang dipanen pada suhu > 30oC, warnanya jelek, menghasilkan alkohol dan asam asetat serta terjadi kebusukan oleh mikroba

Pemanenan dengan alat mekanis lebih cepat tapi kerusakan lebih tinggi (11-40%), sedang cara manual lebih lama tetapi tingkat kerusakan rendah (0-11%0

*

*

*

Mangga Manila

Minimum

stage for

harvest

Mangga Kent

PENGOLAHAN DI LAPANGAN

Contoh :

o Pengupasan dan perontokan kacang-kacangan

o Pembuangan pucuk pada bit dan wortel

o Pengangkutan nenas dari tempat pemetikan ke truk pengangkut

o Pemanenan, pencucian dan pemuatan ke truk (pada kentang)

Meliputi :

o Pemeriksaan ukuran, kerusakan, kematangan

o Precooling di lapangan

o Pencucian

o Pemberian pestisida/klorin untuk pengendalian hama dan penyakit

TRANSPORTASI

Harus cepat dan hati-hati

Dapat dalam bentuk bulk atau dikemas tergantung komoditi dan permintaan pasar

Contoh yang dalam bentuk bulk : kacang-kacangan (perlu pendinginan)

Kontainer/kemasan dapat mencegah :

Kerusakan mekanis

Kerusakan saat pengangkutan

Kerusakan akibat getaran

Overhead weight

Kontainer bisa dilengkapi dengan refrigerasi dan alat-alat pengendali komposisi udara

PENERIMAAN

Pada saat penerimaan rantai pendinginan terputus penanganan harus hati-hati

Produk dipisahkan (grading)

Penanganan harus cepat

Jarak antara tempat pembongkaran dengan penyimpanan harus dekat

Analisis mutu hendaknya dilakukan secara non destruktif

27/06/2013

6

PREPARASI

Berdasarkan cara preparasi/persiapannya, maka ada 3 type produk olah minimal, yaitu :

1. Ready to cook

2. Ready to eat

3. Ready to use

Contoh ready to cook :

Bayam, kol yang dipotong-potong

Irisan kentang untuk french fries

PREPARASI ……………….

Contoh ready to use :

Sayuran snack

Sayuran siap direbus

Sayuran untuk salad

Sayuran untuk sop

Sayuran untuk sandwich

Sayuran dalam bentuk puree dan juice

Bumbu-bumbu siap pakai

PREPARASI ………

Contoh ready to eat :

Selada buah

Semangka, melon, anggur yang dikupas dan dipotong-potong

Sop sayuran

Contoh buah yang dikelompokkan The-end-use form :

Cocktail buah - cake buah

Salad buah - jelly buah

Sop buah - puding buah

SEPARASI

a. Pemisahan :

Grading Cleaning Sorting

Husking Screaning Heading

Inspection Topping Brine separation

Shelling Culling Snipping

Dewatering Silking Draining

Trimming Cluster separation Stemming

Flotation Skinning Centrifugation

Destoning Pitting Dusting

Coring

b. Mixing Operation :

Blending Mixing with solids

Emulsification Mixing with liquids

27/06/2013

7

SEPARASI ………………..

Rendemen dari produk yang dihasilkan : 50-99%

Tabel 2. Bagian yang dapat dimakan dari beberapa buah dan sayuran

Foods Item Bagian yang dapat dimakan (pounds)

Apel segar yang dikupas

Pisang dengan kulit

Brokoli

Kubis

Wortel

Jamur

Bawang merah

Nenas

Bayam

Tomat

Semangka

Peaches

Selada

Kentang yang dibakar dengan kulitnya

Mashed POtato

0.92

0.65

0.81

0.87

0.70

0.98

0.88

0.54

0.81

0.99

0.57

0.76

0.76

0.81

0.81

CLEANING, WASHING AND DESINFECTION

Merupakan satu-satunya metode pengawetan pada hampir semua produk hasil olah minimal

Cleaning : pembuangan benda-benda asing dari produk seperti ranting, dahan, kotoran, pasir, tanah, serangga, residu pestisida

Pada pencucian (washing), diberi perlakuan klorin (hingga 200 ppm), atau asam sitratn 200 mg/liter

Parameter yang dikontrol pada proses pencucian :

Jumlah air yang digunakan 5-10 l/kg bahan yang belum dikupas dan dipotong atau 3 l/kg bahan yang sudah dikupas dan dipotong

Suhu air 4oC untuk produk dingin

Konsentrasi klorin aktif 100 mg/l

CLEANING, WASHING AND DESINFECTION …….

Klorin mengurangi jumlah mikroba aerob pada sayuran daun, misalnya selada, tapi tidak pada sayuran akar atau kubis

Bahan lain pengganti klorin :

• Klorin dioksida

• Per acetic acid ozone

• Trisodium pospat

• Hydrogen peroksida

Air pencuci harus dihilangkan dari produk dengan cara sentrifugasi

WASHING

Buah dan sayur yang akan diolah minimal harus dibersihkan dari tanah, lumpur dan pasir (Pencucian I)

Pencucian II : setelah pengupasan dan pemotongan

mengeluarkan mikroba dan cairan jaringan mengurangi

pertumbuhan mikroba dan oksidasi enzimatis selama penyimpanan

Metode pencucian :

dengan air mengalir atau air- bubbling (dengan gelembung udara) lebih disukai daripada perendaman dalam air

Jika digunakan klorin maka harus dibilas untuk mengurangi konsentrasi klorin hingga level seperti pada air minum mutu sensori dapat diterima

Efektivitas klorin dapat ditingkatkan dengan cara :

- kombinasi penurunan pH

- suhu tinggi

- air murni

- waktu kontak yang benar

27/06/2013

8

PEELING

Cara :

Dengan menggunakan tangan

Dengan uap air mendidih

Dengan larutan alkali (NaOH, KOH)

Dengan cara kering menggunakan panas infrared

Dengan api

Dengan cara mekanis (rotating corborundum drums)

Menggunakan uap bertekanan tinggi

Dengan pembekuan

Dengan asam

Sayuran akar seperti kentang, bit, wortel, bawang dikupas secara mekanis atau menggunakan larutan alkali

Peach, pear dan tomat dikupas dengan menggunakan larutan alkali

Perontokan jagung, pengupasan kulut kacang secara mekanis

PEELING …………….

Pengupasan dengan carborundum, uap atau kaustik soda dan asam akan merusak dinding sel darim sayuran meningkatkan pertumbuhan mikroba dan perubahan enzimatis

harus diberi inhibitor pencoklatan

Kombinasi carborundum dan pisau :

- Tahap awal untuk mengupas kasar (dengan carborundum)

- Tahap kedua pengupasan untuk yang lebih halus

Pengupasan dengan pisau cukup dengan penambahan air

Pengupasan dengan enzim : berhasil untuk jeurk

PENGECILAN UKURAN

Tujuan :

Meningkatkan rasa

Digestibility

Memudahkan penanganan

Pindah panas yang efektif

Cara-cara pengecilan ukuran :

• Chopping Slicing

• Cutting Dicing

• Strip-Cut Segmenting

• V-cut Shredding

• Flat-cut Pulping

• Crinkle cut Mashing

• Halving Juicing

CUTTING

• Meningkatkan laju respirasi

• Menyebabkan kerusakan mekanis

• Melunakkan jaringan tanaman

• Lower barrier terhadap difusi gas

Harus disimpan pada suhu 4oC

Peralatan pengecilan ukuran dikelompokkan atas :

• Grinding

• Pulping

• Mashing

• Juicing

27/06/2013

9

CUTTING ……………….

Pemotongan dengan pengirisan harus dengan pisau tajam dan terbuat dari stainless steel

Wortel yang dipotong dengan pisau silet lebih baik daripada yang dipotong dengan slicing mekanis

karena slicing mekanis menyebabkan kerusakan sel dan

mengeluarkan cairan jaringan

Pisau yang digunakan harus didesinfektan, misalnya dengan larutan hipoklorit 1%. Gambar. Cara-cara pemotongan buah dan sayur dalam

pengolahan minimal

PENCEGAHAN PENCOKLATAN

Pencoklatan enzimatis tidak dapat dicegah dengan pencucian air

Secara tradisional digunakan sulfit

kelemahan : efek samping membahayakan untuk penderita asma

dibatasi oleh FDA

Pencoklatan enzimatis terjadi jika ada komponen :

- oksigen - enzim

- Cu - substrat

Untuk mencegah pencoklatan, salah satu komponen tsb harus dihilangkan

Secara teori pencegahan PPO (PoliPhenol Oksidase) dapat dicegah dengan :

- panas atau inaktivasi reaksi enzim

- mengeluarkan salah satu dari 2 substrat (O2 atau fenol)

- menurunkan pH menjadi 2

- penambahan komponen yang menghambat PPO atau mencegah pembentukan melanin

PPO INHIBITOR :

• Sulfit

• Metode alami :

­ Kombinasi dari ingradien salad satu sama lain

­ Juice nenas mencegah pencoklatan pada apel segar

­ Pencucian dengan larutan glisin betaine efektif untuk selada yang dicuci

• Asam askorbat

• Perendaman dalam terpene asam askorbat/asam sitrat

• 4-hexylresorcinol

• EDTA (Ethylene di amine tetra acetic acid) pada kentang, selada

• Sporix TM acidic polyposphate

• Sulfihydrin dengan asam amino (sistein)

• Enzim protease papain, fisin, bromelin sulfihydril enzym

27/06/2013

10

BIOCONTROL AGENT

Bakteri asam laktat :

o Berkompetisi dengan patogen

o Menghasilkan metabolit seperti asam laktat dan asam asetat menurunkan pH

o Menghasilkan bakteriosin berupa nisin berhubungan dengan bakteri yanng tahan dingin dan gram positif

Dikombinasikan dengan :

• Penambahan mikroflora dengan pencucian sanitasi, pemanasan atau iradiasi

• Penambahan bakteriosin untuk mencapai jumlah mikroba awal sesuai target

• Penyimpanan dingin

PENGEMASAN

Merupakan langkah penting dalam teknologi olah minimal

Kemasan yang paling banyak digunakan MAP

Komposisi gas : 2-5% CO2, 2-5% O2, sisanya N2

MAP dengan O2 tinggi efektif untuk mencegah pencoklatan enzimatis, reaksi fermentasi anaerob, mencegah mikroba aerob/anaerob

Fresh-cut Fruits in Corn-based PLA(Polylactic acid) Packages

Proper Packaging is Essential to Maintaining Quality of Fresh-cut Fruits via Physical Protection,Reducing Water

Loss, and Delaying Softening and Browning if Optimal Modified Atmospheres are kept