Minggu, 29 Desember 2013

SUSU Evaporasi



A.    KARAKTERISTIK SUSU SAPI SEGAR
Susu adalah hasil pemerahan sapi atau hewan menyusui lainnya, yang dapat dimakan atau dapat digunakan sebagai bahan makanan, yang aman dan sehat serta tidak dikurangi komponen-komponennya atau ditambah bahan-bahan lain. Sebagai bahan makanan atau minuman susu mempunyai nilai gizi yang tinggi, karena mengandung unsur-unsur kimia yang dibutuhkan oleh tubuh seperti Kalsium, Phosphor, Vitamin A, Vitamin B dan Riboflavin yang tinggi.
Komposisinya yang mudah dicerna dengan kandungan protein, mineral dan vitamin yang tinggi, menjadikan susu sebagai sumber bahan makanan yang fleksibel yang dapat diatur kadar lemaknya, sehingga dapat memenuhi keinginan dan selera konsumen. Susu termasuk jenis bahan pangan hewani, berupa cairan putih yang dihasilkan oleh hewan ternak mamalia dan diperoleh dengan cara pemerahan. Berikut adalah sifat kimia pada air susu sapi     :
No.
Zat Gizi
Satuan
Jumlah
1.
Air
%
88
2.
Lemak
%
3,5
3.
Protein
%
3,2
4.
Laktosa
%
4,3
5.
Ca
(mg/100g)
143
6.
P
(mg/100g)
60
7.
Fe
(mg/100g)
1,7
8.
Vitamin A
(N)
130
9.
Vitamin B
(mg/100g)
0,03
10.
Vitamin C
(mg/100g)
1
Beberapa sifat fisik pada susu sapi segar, antara lain         :
Warna air susu
Warna air susu dapat berubah dari satu warna kewarna yang lain, tergantung dari jenis ternak, jenis pakan, jumlah lemak, bahan padat dan bahan pembentuk warna. Warna air susu bekisar dari putih kebiruan hingga kuning keemasan. Warna putih dari susu merupakan hasil dispersi dari refleksi cahaya oleh globula lemak dan partikel koloidal dari kasein dan kalsium phosphat. Warna kuning adalah karena lemak dan karoten yang dapat larut. Bila lemak diambil dari susu maka susu akan menunjukkan warna kebiruan.
Rasa dan bau air susu     
Kedua komponen ini erat sekali hubungannya dalam menentukan kualitas air susu. Air susu terasa sedikit manis, yang disebabkan oleh laktosa, sedangkan rasa asin berasal dari klorida, sitrat dan garam-garam mineral lainnya. Buckle et al., (1987) menyatakan bahwa cita rasa yang kurang normal mudah sekali berkembang di dalam susu. Bau air susu mudah berubah dari bau yang sedap menjadi bau yang tidak sedap. Bau ini dipengaruhi oleh sifat lemak air susu yang mudah menyerap bau disekitarnya. Demikian juga bahan pakan ternak sapi dapat merubah bau air susu.
Berat jenis air susu
Air susu mempunyai berat jenis yang lebih besar daripada air. Berat jenis air susu = 1.01 - 1.02. Akan tetapi menurut codex susu, berat jenis air susu adalah 1.028. Codex susu adalah suatu daftar satuan yang harus dipenuhi air susu sebagai bahan makanan. Daftar ini telah disepakati para ahli gizi dan kesehatan sedunia, walaupun disetiap negara atau daerah mempunyai ketentuan-ketentuan tersendiri. Berat jenis harus ditetapkan 3 jam setelah air susu diperah. Penetapan lebih awal akan menunjukkan hasil berat jenis yang lebih kecil. Hal ini disebabkan oleh perubahan kondisi lemak.
Kekentalan air susu (viskositas)
Seperti berat jenis maka viskositas air susu lebih tinggi daripada air. Viskositas air susu biasanya berkisar 1,5 – 2,0 cP. Pada suhu 20°C viskositas whey 1,2 cP, viskositas susu skim 1,5 cP dan susu segar 2,0 cP. Bahan padat dan lemak air susu mempengaruhi viskositas. Temperatur ikut juga menentukan viskositas air susu. Sifat ini sangat menguntungkan dalam pembuatan mentega.
Titik beku dan titik cair dari air susu :
Pada codex air susu dicantumkan bahwa titik beku air susu adalah -0.5000C. Akan tetapi untuk Indonesia telah berubah menjadi -0.5200C. Titik beku air adalah 00C. Apabila terdapat pemalsuan air susu dengan penambahan air, maka dengan mudah dapat dilakukan pengujian dengan uji penentuan titik beku. Karena campuran air susu dengan air akan memperlihatkan titik beku yang lebih besar dari air dan lebih kecil dari air susu. Titik didih air adalah 100°C dan air susu 100,16°C.

A. PROSES PENGENTALAN SUSU SAPI
Proses evaporasi merupakan proses yang melibatkan pindah panas dan pindah massa secara simultan. Penguapan terjadi karena cairan mendidih dan berlangsung perubahan fase dari cair menjadi uap. Proses pindah panas dan pindah masa yang efektif akan meningkatkan kecepatan evaporasi. Untuk itu perlu dipertimbangkan kecepatan pindah panas dan jumlah panas yang dibutuhkan. Dalam proses ini sebagian air akan diuapkan dan akan terbentuk cairan kental yang disebut konsentrat. Proses evaporasi akan meningkatkan kepadatan bahan pangan dan juga menjadikan makanan lebih tahan lama karena kandungan Aw bahan berkurang.
Evaporator adalah alat yang banyak digunakan dalam industri makanan untuk memekatkan suatu bahan pangan yang berupa cairan. Terdapat banyak tipe evaporator yang dapat digunakan dalam industri makanan. Umumnya evaporator dioperasikan pada kondisi vakum untuk menurunkan temperatur didih larutan. Apabila tekanan di dalam evaporator vakum diturunkan maka hal ini akan menyebabkan penurunan titik didih cairan bahan yang hendak dievaporasi. Pada saat evaporasi, terjadi pindah panas dan pindah massa secara bersamaan karena panas digunakan untuk menaikkan suhu produk  (panas sensible) dan untuk mengubah fase air menjadi uap (panas laten penguapan).
Kandungan air pada susu sapi segar relatif banyak, untuk mengurangi kadar air tersebut biasanya dilakukan proses evaporasi atau penguapan. Proses evaporasi nantinya akan menghasilkan produk susu kental. Susu kental diperoleh dengan cara mengurangi kandungan air susu melalui proses evaporasi untuk menurunkan kadar air susu menjadi 55,35% - 64,89% bb atau dengan kepekatan tertentu.
Proses penguapan susu dilakukan menggunakan cara batch evaporator menggunakan system double jacket dimana pada ruang penguapan susu segar yang dimasukkan tidak bersentuhan langsung dengan media pemanis, akan tetapi melalui perantara fluida yang berupa air. Hal ini bertujuan untuk menghindarkan susu dari panas berlebih yang bisa menurunkan kualitas susu. Semakin rendah suhu yang digunakan maka waktu yang diperlukan semakin lama.
Energi yang diperlukan untuk evaporasi berasal dari energi panas kompor LPG dan energi mekanis dari pompa air, semakin tinggi suhu penguapan maka energi penguapan yang diperlukan semakin besar. Pada saat penguapan terdapat dua jenis panas yaitu panas sensibel dan panas laten. Selama penguapan akan terjadi perubahan tekanan yang disebabkan oleh perubahan suhu. Unit yang berguna untuk membangkitkan tekanan vakum berasal dari unit ejector yang beruba saluran konvergen divergen.
Di dalam mesin penguap terdapat suatu kondensor yang berfungsi untuk mendinginkan uap panas. Proses pendinginan ini bertujuan mengurangi beban pompa selama penguapan. Peristiwa yang berlangsung di dalam kondensor adalah proses kondensasi, dimana uap panas dirubah wujudnya menjadi air. Kondensor yang digunakan terdiri dari unit pendingin uap panas dan penampung kondensat. Semakin lama proses maka suhu kondensat akan mengalami kenaikan, ini berhubungan dengan beban kondensasi yang ditanggung oleh air kondensasi yang bersirkulasi.
Bagi produk pangan, terutama yang sensitif terhadap suhu tinggi atau panas seperti susu, titik didih ini harus diturunkan lebih rendah dari titik didih air. Titik didih ini dapat diturunkan dengan menurunkan tekanan pada saat evaporasi berlangsung. Dalam usaha untuk mengoptimasikan proses evaporasi jumlah energi yang dipakai juga tergantung pada karakteristik bahan pangan yang diuapkan, seperti koefisien pindah panas bahan. Aplikasi utama proses evaporasi dalam industri pangan bertujuan untuk  :
a)   Untuk pengentalan awal suatu bahan cair sebelum dilakukan proses pengolahan selanjutnya, misalnya sebelum dilakukan spray drying, drum drying, kristalisasi.
b)   Mengurangi volume cairan untuk mengurangi biaya penyimpanan, pengangkutan dan pengemasan.
c)   Menurunkan Aw (Activity Water) dengan meningkatkan kandungan bahan padat dalam bahan untuk membantu pengawetan, misalnya dalam pembuatan susu kental.
Berikut ini adalah bagan pembuatan susu evaporasi          :
Susu Sapi Segar
Uji Mutu
Penyaringan
Pencampuran
Pasteurisasi
Evaporasi
Homogenisasi
Susu Kental
 






Pertama susu sapi segar diseleksi terlebih dahulu untuk menghasilkan produk akhir berkualitas. Bahan baku utama yang digunakan memiliki persyaratan kandungan air dan total solid dimana secara umum sama dengan persyaratan pada pembuatan susu bubuk. Sebelum susu diproses, terlebih dahulu dilakukan pengujian untuk memeriksa kualitas bahan baku meliputi rasa, kandungan bakteri dan komposisi protein dan lemak. Setelah susu dinyatakan memenuhi kualitas yang disyaratkan, proses selanjutnya adalah penyaringan.
Proses penyaringan bertujuan memisahkan benda-benda pengotor susu serta menghilangkan sebagian lekosit dan bakteri yang dapat menyebabkan kerusakan susu selama penyimpanan. Susu hasil evaporasi didinginkan di dalam tangki kemudian ditambahkan minyak atau lemak maupun yang lainnya, pencampuran ini dilakukan menggunakan mixer berkecepatan tinggi pada suhu 50-55oC.
Proses selanjutnya yaitu pasteurisasi, pasteurisasi bertujuan membunuh bakteri patogen. Teknis pasteurisasi dapat dilakukan melalui 2 (dua) cara yaitu High Temperature Short Time (HTST) yaitu pasteurisasi dilakukan pada suhu tinggi dengan waktu yang sangat pendek dan pasteurisasi dilakukan pada suhu rendah dengan waktu yang cukup lama. Waktu pasteurisasi biasanya hanya bekisar 30 detik saja dengan suhu antara 85-90oC.
Proses yang paling mendasar pada pembuatan susu kental adalah proses evaporasi yang bertujuan untuk mengurangi kandungan air dengan failing film yaitu alat evaporasi yang memungkinkan penguapan terjadi secara tepat sehingga waktu kontak dengan media pemanas menjadi singkat. Alat pemanas yang digunakan adalah steam yang bekerja pada tekanan vakum, sehingga penguapan air dalam susu dapat berlangsung pada temperatur yang tidak terlalu tinggi agar tidak merusak susu. Evaporasi dilakukan sampai kadar air akhir dalam produk mencapai 55,35 - 64,89%. Proses terakhir dalam pembuatan susu kental sebelum akhirnya menjadi produk yang bisa dikonsumsi yaitu homogenisasi, bertujuan untuk mencegah pembentukan agregat lemak (lapisan krim) serta untuk meningkatkan konsistensi produk, mengoptimalkan stabilitas susu setelah pencampuran.

B.  KARAKTERISTIK SUSU EVAPORASI
Setelah mengalami evaporasi susu sapi yang semula berbentuk cair berubah menjadi cairan kental dengan sisa kadar air sebesar 55,35% - 64,89%. Susu evaporasi adalah susu yang sudah dikurangi kadar airnya dengan proses penguapan hampa hingga mencapai kepekatan tertentu dan sudah mengalami sterilisasi. Bentuknya cair, rasanya tawar dan warnanya tidak putih tapi cenderung coklat muda. Ada yang campuran dengan minyak nabati (filled milk). Biasanya digunakan sebagai pengganti krim kopi atau soup.
Perubahan yang terjadi karena proses evaporasi meliputi  :
1.      Kadar Air (Ka)
Kadar air adalah kandungan air yang masih tersisa dalam bahan pangan setelah mengalami proses penguapan. Pada umumnya kadar air bahan pangan cenderung menurun pada kurun waktu tertentu seiring bertambahnya suhu perlakuan, karena selama proses penguapan suhu yang lebih tinggi akan mempengaruhi kecepatan evaporasi sehingga kandungan air bahan teruapkan lebih banyak. Nilai kadar air susu evaporasi yang dihasilkan akibat perlakuan suhu evaporasi bekisar antara 55,35% - 64,89% bb dari kadar air bahan baku yang semula 88,52% - 89,34%. Pada suhu 50oC dihasilkan Ka sebesar 67,81%, ini merupakan Ka tertinggi selama perlakuan, Ka terendah diperoleh pada suhu 60oC. Kondisi demikian terjadi karena adanya pertambahan suhu perlakuan, dengan pertambahan suhu maka kecepatan evaporasi akan lebih cepat. Sehingga total padatan yang diperoleh bertambah bobotnya.


2.      Berat Jenis
Berat jenis adalah rasio dari densitas suatu bahan terhadap densitas standar (aquades) pada suhu dan tekanan standar. Berat jenis susu sapi segar adalah antara 1,01 – 1,02 sedangkan pada susu yang telah dievaporasi berat jenis susu akan meningkat. Pada suhu 60oC dan 50oC berat jenis susu evaporasi berturut-urut 1,09 dan 1,07. Besarnya pertambahan berat jenis bahan terjadi karena penambahan suhu dari 50oC menjadi 60oC yang menyebabkan kandungan air pada bahan diuapkan dan berubah menjadi kental atau berupa padatan yang akan meningkatkan densitas bahan sehingga berat jenisnya bertambah.
3.      Viskositas
Viskositas diartikan sebagai resistensi atau ketidakmauan suatu bahan untuk mengalir yang disebabkan karena adanya gesekan atau perlawanan suatu bahan terhadap deformasi atau perubahan bentuk apabila bahan tersebut dikenai gaya tertentu. Viskositas secara umum dapat juga diartikan sebagai suatu tendensi untuk melawan aliran cairan karena internal friction atau resistensi suatu bahan untuk mengalami deformasi bila bahan tersebut dikenai suatu gaya. Viskositas atau kekentalan merupakan suatu parameter penting pada proses evaporasi. Adanya penurunan Ka dan peningkatan suhu mengakibatkan  tingkat kekentalan susu evaporasi semakin bertambah. Tingkat viskositas susu sapi segar biasanya sebesar 6,3 cP, kekentalan akan semakin meningkat setelah susu diuapkan yaitu sebesar 28,6 cP pada 60oC dan 13,3 cP pada 50oC.
4.      Rendemen
Rendemen adalah besarnya prosentase bahan yang tertinggal. Rendemen akan meningkat apabila perlakuan diterapkan pada suhu rendah, sebaliknya pada suhu tinggi rendemen semakin berkurang. Hal ini karena semakin tinggi suhu penguapan maka laju penguapan juga meningkat. Perlakuan pada suhu 60oC menghasilkan rendemen sebesar 22,3% dan pada suhu 50oC rendemen yang dihasilkan meningkat menjadi 36,91%.
5.      Laju Penguapan
Laju penguapan merupakan jumlah air yang dapat diuapkan secara simultan oleh mesin penguap vakum dalam satu satuan waktu. Penguapan terjadi pada titik didih cairan. Apabila perbedaan suhu antara medium pemanas dengan cairan yang dipanaskan kecil maka kecepatan pindah panas akan menurun sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik didih cairan menjadi lebih lama yang menyebabkan laju penguapan berlangsung lebih lama. Laju penguapan tertinggi diperoleh pada perlakuan suhu 60oC karena semakin tinggi suhu maka laju penguapannya juga semakin cepat.

Kerusakan akibat proses evaporasi
Selain memberikan efek yang positif, evaporasi juga menyebabkan beberapa kerusakan pada bahan pangan, diantaranya :
1.   Zat gizi yang terkandung dalam bahan menjadi rusak akibat proses pemanasan dan reaksi kerusakan selama masa simpan.
·   Kerusakan Karbohidrat           : degradasi enzimatis, karamelisasi gula, dan pencoklatan non enzimatis.
·   Kerusakan Protein       : degradasi enzimatis dan pencoklatan non enzimatis.
·   Kerusakan Lemak       : hidrolisis lemak dan oksidasi lemak.
·   Kerusakan Vitamin     : degradasi vitamin C, oksidasi vitamin C, dan karotenoid.
2.   Bahan menjadi kehilangan komponen volatil akibat proses dengan suhu tinggi.
3.   Kerusakan akibat aktivitas mikroorganisme.
4.   Kombinasi dengan metode pengawetan lain dapat meminimalkan kerusakan finished produk evaporasi.

1 komentar:

  1. Apabila Anda mempunyai kesulitan dalam pemakaian / penggunaan chemical , atau yang berhubungan dengan chemical,oli industri, jangan sungkan untuk menghubungi, kami akan memberikan solusi Chemical yang tepat kepada Anda,mengenai masalah yang berhubungan dengan chemical.Harga
    Terjangkau
    Cost saving
    Solusi
    Penawaran spesial
    Hemat biaya Energi dan listrik
    Mengurangi mikroba & menghilangkan lumut


    Salam,
    (Tommy.k)
    WA:081310849918
    Email: Tommy.transcal@gmail.com
    Management
    OUR SERVICE
    1.
    Coagulan, nutrisi dan bakteri
    Flokulan
    Boiler Chemical Cleaning
    Cooling tower Chemical Cleaning
    Chiller Chemical Cleaning
    AHU, Condensor Chemical Cleaning
    Chemical Maintenance
    Waste Water Treatment Plant Industrial & Domestic (WTP/WWTP/STP)
    Garment wash
    Eco Loundry
    Paper Chemical
    Textile Chemical
    Degreaser & Floor Cleaner Plant

    2.
    Oli industri
    Oli Hydrolik (penggunaan untuk segala jenis Hydrolik)
    Rust remover
    Coal & feul oil additive
    Cleaning Chemical
    Lubricant
    3.
    Other Chemical
    RO Chemical
    Hand sanitizer
    Disinfectant
    Evaporator
    Oli Grease
    Karung
    Synthetic PAO.. GENLUBRIC VG 68 C-PAO
    Zinc oxide
    Thinner
    Macam 2 lem
    Alat-alat listrik
    Packaging
    Pallet
    CAT COLD GALVANIZE COMPOUND K 404 CG
    Almunium

    BalasHapus