alexametrics
Rabu, 23 Jun 2021
radarkudus
Home > Pendidikan
icon featured
Pendidikan

Aplikasi Microwave Heating pada Proses Pengolahan Susu

09 Juni 2021, 08: 00: 59 WIB | editor : Ali Mustofa

Farah F.; Mahasiswi Ilmu Pangan, Institut Pertanian Bogor

Farah F.; Mahasiswi Ilmu Pangan, Institut Pertanian Bogor (DOK. PRIBADI)

Share this      

KUALITAS pangan menjadi perhatian utama, baik bagi pihak industri pangan maupun pihak konsumen. Kualitas pangan ditentukan oleh dua faktor utama yaitu keamanan pangan dan mutu pangan. Salah satu proses pengolahan pangan yang mempengaruhi kualitas pangan adalah proses thermal. Secara umum, tujuan penerapan proses thermal bertujuan untuk inaktivasi mikroba patogen, pelunakan tekstur, dan pembentukan komponen aromatik. Proses thermal secara konvensional memiliki keterbatasan pada hasil akhir produk pangan seperti zat gizi yang tidak tahan panas dan atribut sensorik pangan tersebut.

Seiring dengan perkembangan teknologi, proses thermal dapat dilakukan dengan menggunakan gelombang radio elektromagnetik berkisar antara 300 MHz hingga 300 GHz yang dikenal dengan microwave heating. Penggunaan microwave dalam pengolahan pangan merupakan suatu hal yang menarik karena peningkatan suhu secara cepat sehingga dapat meminimalkan waktu pemanasan produk pangan yang juga dapat mempengaruhi kualitas pangan. Microwave oven untuk pengolahan pangan menggunakan frekuensi 915 atau 2450 MHz untuk mencegah terjadinya interferensi dengan radio. Pemanasan menggunakan microwave juga telah digunakan dalam industri pangan untuk mengurangi limbah, meningkatkan hasil dan meningkatkan keamanan pangan di berbagai operasi proses pengolahan pangan. Penggunaan sistem microwave dalam skala industri memiliki keunggulan dalam minimalisasi penggunaan ruang pabrik dan waktu proses pengolahan yang lebih singkat.

Berbeda dari pemanasan secara konvensional yaitu panas ditransfer dari sumber panas masuk ke dalam bahan melalui proses konveksi dan konduksi. Pemanasan pada sistem microwave timbul karena getaran dan gesekan antar molekul dalam pangan yang disebabkan oleh radiasi microwave. Hal ini mencakup interaksi antara bahan yang dipanaskan dan microwave, terjadi konversi dari energi listrik menjadi energi panas dan perpindahan panas didorong oleh gradien suhu. Gelombang elektromagnetik yang dialirkan pada suatu material, maka material tersebut akan menyerap energi dan dikonversi menjadi panas. Air dalam bahan pangan merupakan komponen dipol utama untuk menghasilkan pemanasan dielektrik. Microwave akan menyebabkan polarisasi ion dan rotasi molekul dipol sehingga terjadi gesekan antar molekul internal dalam pangan sehingga dalam waktu yang cepat akan terjadi pemanasan yang dihasilkan dari dalam material itu sendiri. Peningkatan suhu hingga 100oC dapat dicapai dalam hitungan detik tergantung pada daya yang diberikan pada proses pemanasan tersebut. Mekanisme pemanasan lainnya dengan gelombang mikro adalah melalui polarisasi ion yang disebabkan dari gerakan bolak-balik molekul ionik agar terjadi kesesuaian dengan medan listrik osilasi.

Baca juga: TNI Terjunkan Satu Pleton Pasukan Batalyon Alugoro

Adapun komponen kimiawi bahan pangan mempengaruhi penyerapan energi elektromagnetik oleh suatu material yang disebut dengan loss factor dielectric. Artinya, semakin tinggi kadar air bahan pangan, semakin tinggi loss factor material tersebut sehingga semakin cepat panas yang ditimbulkan. Berdasarkan mekanisme pemanasan dengan microwave, penggunaan microwave banyak digunakan baik untuk pengolahan pangan, pengeringan produk pertanian maupun disinfeksi produk pertanian dan pangan yang menjadi salah satu persyaratan perdagangan lintas negara untuk mencegah penyebaran hama arthropoda. Hal ini karena kemampuan microwave yang dapat menghasilkan panas secara cepat sehingga berpotensi untuk menghemat pengeluaran energi dan biaya. 

Perangkat microwave saat ini telah banyak digunakan baik oleh individual di rumah, penyedia layanan pangan dan industri pangan. Namun, sebagian konsumen mengkhawatirkan tentang kemungkinan terjadinya reaksi kimia berbahaya yang disebabkan oleh gelombang mikro. Maka, kekhawatiran akan hal ini dapat diredam dengan mempertimbangkan pernyataan oleh Max Planck pada tahun 1900 bahwa panjang gelombang microwave 1010 kali lebih panjang dari panjang ikatan kimia. Oleh karena itu, gelombang mikro, tidak seperti sinar-X, tidak akan menghasilkan radikal bebas atau mengganggu ikatan molekul dalam bahan biologis. Efek terhadap makanan dari energi gelombang mikro yaitu hanya mengkonversi energi listrik untuk menghasilkan energi panas. Beberapa literatur juga menyatakan bahwa kinetika inaktivasi mikroba untuk microwave pada dasarnya sama dengan kinetika inaktivasi pada proses thermal secara konvensional.

Proses pengolahan susu pasteurisasi secara konvensional dalam skala industri menggunakan heat exchanger. Pada tingkat UMKM, sebagaian proses pengolahan susu dilakukan dengan menggunakan nyala api kompor untuk pasteurisasi. Sedangkan, proses pengolahan susu dengan pemanasan microwave memanfaatkan gelombang mikro yang dikonversi menjadi energi panas. Parameter keberhasilan proses pengolahan susu dengan pemanasan microwave didasarkan pada tercapainya tingkat keamanan produk pangan dengan meminimalkan penurunan kualitas produk akhir pangan. Proses pengolahan susu dengan pemanasan microwave dapat pasteurisasi atau sterilisasi. Pasteurisasi susu menggunakan microwave dilakukan secara kontinyu pada gelombang mikro 2450 MHz. Susu dilewatkan melalui tabung yang dipasang melintang kemudian dikenakan energi gelombang mikro, sehingga dapat dikonversi menjadi energi panas. Proses pemanasan berlangsung selama 2 menit dengan suhu akhir sekitar 65oC. Kemudian, proses pendinginanan dilakukan untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme psikotropik, enzim lipase dan enzim protease. Hasil dari pemanasan dengan microwave dapat merusak bakteri hingga struktur DNA, sehingga bakteri pathogen mati, enzim menjadi inaktif serta dapat meminimalkan kehilangan zat gizi selama iradiasi makanan. Artinya, proses pengolahan susu pasteurisasi dengan pemanasan menggunakan microwave, kerusakan zat gizi lebih rendah dibandingkan pengolahan secara konvensional. Maka, proses pengolahan susu pasteurisasi menggunakan microwave tidak mengurangi unsur keamanan dan kualitas akhir produk pangan. (*)

(ks/lid/top/JPR)

 TOP
Artikel Lainya