Prinsip Proses Aseptis - Bogor Agricultural University

ITP530Rekayasa Proses PanganPROSES PANASProf. Purwiyatno Hariyadi, PhD• Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, t IPB• Director of Southeast Asian Food & Agricultural Science &Technology (SEAFAST) Center, Bogor Agricultural University,BOGOR, Indonesia• Anggota Institute for Thermal Process Specialist (IFTPS)-USAITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.org“potentially hazardous foods” (PHF)“high risk foods (HRF)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org1

“Potentially Hazardous Foods” (PHF)(1962/US PHS)Any perishable food whichh(i) consists in whole or in part of milk or milkproducts, eggs, meat, poultry, fish,shellfish, or(ii) other ingredients capable of supporting therapid and progressive growth of infectiousor toxigenic microorganisms.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgFDA 2001 – can’t easily definehazardous foods ~The FDA’s proposed new definitiondefines the acceptance criterion for a PHFas being less than a 1 log increase of apathogen when the food is stored at 24 °C(75 °F) for a period of time that is 1.3times the shelf life as determined by themanufacturer.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org2

Australian Food Standards Code2002Potentially hazardous foods are foods thatmeet both the criteria i below:• they might contain the types of foodpoisoningbacteria that need to multiplyto large numbers to cause foodpoisoning; and• the food will allow the food-poisoningbacteria to multiply.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgThe following foods are examples ofpotentially hazardous foods:• raw and cooked meat (including poultry and game)or foods containing raw or cooked meat such ascasseroles, curries and lasagne;• smallgoods such as Strasbourg, ham and chickenloaf;• dairy products, for example, milk, custard anddairy-based desserts such as• cheesecakes and custard tarts;• seafood (excluding live seafood) including seafoodsalad, patties, fish balls, stews• containing seafood and fish stock;ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org3

The following foods are examples ofpotentially hazardous foods:• processed fruits and vegetables, for examplesalads and cut melons;• cooked rice and pasta;• foods containing eggs, beans, nuts or otherprotein-rich foods such as quiche, fresh pasta andsoy bean products; and• foods that contain these foods, for examplesandwiches, rolls and cooked and uncooked pizza.• Australian Food Standards Code 2002ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgCharacteristics of potentiallyhazardous foods:085 0.851a wMHLM04.510pH14ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org4

Risk Management Tek Pengolahan085 0.851a wPengasaman(pH controlled)pH-controlledfoodsLAFsPengeringan,Penggaraman, dll(a w controlled)La w -controlledFoods04.510pH14ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgRisk Management Tek Pengolahan085 0.851a wPengasamanM(pH controlled)HPengeringan,Penggaraman, dll(a w controlled)LM0PEMANASAN4.510pH14ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org5

Risk Management Tek PengolahanKasus AHighly PHFspH > 4.5 dan a w 0.85Proses PanasPasteurisasiAtau Hot Filling Terkemas/tertutup dengankedap (hermetis) Awet pada suhu refriferasi(shelf stable) Harus refrigerasi Contoh : Sari buah, sos tomat, dllITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgRisk Management Tek PengolahanKasus BHighly PHFspH > 4.5 dan a w >0.85Proses PanasPasteurisasiAtau Hot Filling Terkemas/tertutup dengankedap (hermetis) Hanya beberapa hari padasuhu refrigerasi Harus refrigerasi Contoh : Susu pasteurisasi,daging udang, kepeting, dan hasillaut lainnyaITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org6

Risk Management Tek PengolahanKasus CHighly PHFspH > 4.5 dan a w >0.85Proses PanasSterilisasiKomersial21 CFR 113 Terkemas/tertutup dengankedap (hermetis) Awet pada suhu ruang (shelfstable) Tidak memerlukan refrigerasi Contoh : Sardine, tuna dalamkaleng, susu steril, dllITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPengisian dalam KondisiPanas(Hot Filled Foods)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org7

Pengisian dalam Kondisi Panas(Hot Filled Foods)• Prinsip : pengawetan denganmenggunakan kombinasi iteknik untukmemberikan tingkat keamanan yangdiinginkan:– panas– pH–a w (aktivitas air)– Pengawet (senyawa anti mikroba)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.org• Contoh produk• Jem dan Jeli•Sirup•Saos– Chocolate sauce– Gravies– Sambal; saos tomatPengisian dalam Kondisi Panas(Hot Filled Foods)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org8

Pengisian dalam Kondisi Panas(Hot Filled Foods)• Suhu pengisian umumnya 180 F• Pemanasan yang diberikan ik tdkmembunuh spora• Pada proses pendinginan pengemas :terbentuk• Penjaminan keamanan panganmemerlukan dukungan teknikpengawetan yang lainnyaITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPengawetan sekunder•pH– Jem–Jeli–pikel•a w (aktivitas air)– Chocolate sauce– High sugar jams and jelliesITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org9

Pengawetan tertier• Senyawa anti-mikroba– Kalium sorbat– Kalsium propionat– Natrium bensoat–SulfitITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.org…. Setelah dibuka?!• Kapang dan khamir umumnya tidak tumbuhasalkan kondisi anaerobik tetap dipertahankan:kemasan masih tertutup rapat• … Setelah dibuka?!– Umumnya disarankan untuk disimpan dalam lemaries– Penggunaan senyawa anti mikroba (pengawet) mulaiberperan untuk memperpanjang masa simpanITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org10

PasteurisasiPASTEURProses pasteurisasiditemukan oleh LouisPasteur:Pembusukan anggurdapat diawetkan denganpemanasan dibawah titikdidihnya.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPasteurisasi• Proses panas (umumnya < 100 o C) dengan duatujuan utama :1 memusnahkan semua sel vegetatif m.o.patogen1 memperpanjang umur simpan.• M.O. perlu dimusnahkan dalam pasteurisasi :- Mycobacterium tuberculosis : tuberkulosa- Coxiella burnetti : penyebab penyakit demam Q- Samonella, dll- Perlu selalu di “ up date” :………….> new emerging pathogenITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org11

Pasteurisasi• Produk pasteurisasi tidak “steril”........ > cepat mengalamikebusukan• Perlu dibantu dengan teknik pengawetan lain........> pendinginan........> pH........>“pengawet”........> dllITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPasteurisasi Susu• Perlindungan Kesehatan Masyarakat• Menjaga mutu susu• Umur simpan : 7, 10, 14 sampai 16 hari.• Umur simpan tergantung pada kombinasi suhu &waktu pasteurisasi yang digunakan• Pasteurisasi susu minimum :• Berdasarkan pada ketahanan panas bakteriCoxelliae burnettii.• Bakteri patogen pada susu paling tahan panasITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org12

Pasteurisasi Susu63° C; 30 min.,72° C; 16 sec.,atau ekivalenUji : test phosphatase negatifITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPasteurisasi “Susu”Pasteurisasi “frozen dairy dessert mix”(ice cream or ice milk, egg nog):minimum 69° C ; 30 menit;minimum 80° C ; 25 detik;atau kombinasi lain yang di”approved”(misal : 83° C; 16 sec).Pasteurisasi produk berbasis susu(komposisisusu > 10% mf, or added sugar (cream,chocolate milk, etc)66° C; 30 min,75° C; 16 secITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org13

Risk Management Tek PengolahanKasus CHighly PHFspH > 4.5 dan a w >0.85Proses PanasSterilisasiKomersial21 CFR 113 Terkemas/tertutup dengankedap (hermetis) Awet pada suhu ruang (shelfstable) Tidak memerlukan refrigerasi Contoh : Sardine, tuna dalamkaleng, susu steril, dllITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgRisk Management Tek Pengolahan21 CFR 113Kasus CHighly PHFspH > 4.5 dan a w >0.85Proses PanasSterilisasiKomersialITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org14

21 CFR 113Perhatian thd KEAMANAN (SAFETY) Focus : Low Acid Canned FoodsLow Acid Food :a food, other than alcoholic beverages,where any component of the food has apH > 4.6 and a a w > 0.85.wITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.org21 CFR 113Perhatian thd KEAMANAN (SAFETY) Focus : Low Acid Canned FoodsLow Acid Canned Food :• pH > 4.6• Water Activity > 0.85• Thermally processed• Hermetically sealed container• Non-refrigerated= COMMERCIALLYSTERILEITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org15

STERIL KOMERSIALStandard Performansi (USFDA/USDA) :21 CFR 113The product must be processed to achievecommercial sterility and the container in whichthe product is enclosed must be hermeticallysealed so as to be airtight and to protect thecontents of the container against the entry ofmicroorganisms during and after processing.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgSTERIL KOMERSIALStandard Performansi (USFDA/USDA) :21 CFR 113For a low-acid Produk that receives thermal orother sporicidal lethality processing, thatprocessing must be validated to achieve :• a probability of 10 -9 that there are spores ofC. botulinum in a container of the Produk thatare capable of growing, or,• a12log10 12-log10 reduction of C. botulinum,assuming an initial load of ≤ 1000 spores percontainer.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org16

STERIL KOMERSIALStandard Performansi (USFDA/USDA) :21 CFR 113• C. botulinum•D Bot,250F = 0.21 menit• 12-log10 reduction C. botulinum F o = 2.52 menitBagaimanamenentukan nilaiFo?ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinciples of Thermal ProcessingFactors Influence the HeatResistance of Microbial• Species of microorganisms.• Acidity or pH .• Oxygen (some of the spores with highthermal resistance are anaerobic).• Water activity• Food compositionITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org17

Principles of Thermal ProcessingHeat Resistance of MicrobialITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinciples of Thermal ProcessingHeat Resistance of MicrobialITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org18

Principles of Thermal ProcessingHeat Resistance of MicrobialITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinciples of Thermal ProcessingD values of microorganisms ofimportance in heat processingSporesD 121.1 (min)B. stearothermophilus 4.0 - 5.0C. thermosaccharolyticum 3.0 - 4.0D. nigrificans 2.0 - 3.0C. botulinum – proteolytic 01- 0.1 023 0.23C. sporogenes 0.1 - 1.5B. coagulans 0.01 - 0.1ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org19

Principles of Thermal ProcessingHeat Resistance of MicrobialITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinciples of Thermal ProcessingPerhitungan kecukupan proses sterilisasi komersial• Lethal Rate (LR)= Lethal value (LV)• Time/Temp. Process & LR• LR Curve for Thermal ProcessITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org20

Principles of Thermal ProcessingPerhitungan kecukupan proses sterilisasi komersial1LR = LV ==10121.1 -T(t)10zT(t)-121.1zT( o C) T( o F) LR(z=10 o C)90 194 0,00077624795 203 0,002454709100 212 0,007762471105 221 0,024547089110 230 0,077624712115 239 0,245470892120 248 0,776247117121,1 250 1,000000000125 257 2,454708916129 264 6,165950019ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinciples of Thermal ProcessingPerhitungan kecukupan proses sterilisasi komersialPemanasan pada suhu konstan,121,1 o Ct, min T( o C)LR(z=10 o C)0 121,11 121,12 121,13 121,14 121,15 121,16 121,17 121,18 121,19 121,110 121,111 121,112 121,11,01,01,01,01,01,01,01,01,01,01,01,01,0uSuhuLR1401201008060402000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Waktu1,21,00,80,60,40,20,01 unit sterilisasi12 unit sterilisasiF 0 =120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org21

Principles of Thermal ProcessingPerhitungan kecukupan proses sterilisasi komersialPemanasan pada suhu konstan,100 o Ct, min T( o C) LR(z=10 o C)0 100 0,0077624711 100 0,0077624712 100 0,0077624713 100 0,0077624714 100 0,0077624715 100 0,0077624716 100 0,0077624717 100 0,0077624718 100 0,0077624719 100 0,00776247110 100 0,00776247111 100 0,00776247112 100 0,007762471ITP530LR0,01000,00800,00600,004000400,00200,00000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12WaktuTotal sterilitas = 0.007762x12 unit= 0.10091 unithanya0.00776 x pengaruh letal pada 121.1 o CTotal letalitas = F 0 =??F 0 = D o logF 0 = LR.tN 0N=∫t0(LR)dtPurwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinciples of Thermal ProcessingPerhitungan kecukupan proses sterilisasi komersialDiketahui :Mikroba A; D 0 = 0,21 menitdikehendaki proses 12 DPemanasan pada suhu 121.1 o C ……… > 12(0,21)=2.52 menitPemanasan pada suhu 100 o C 1/LR 100C x 2.52 min = 1/0.00776 x 2.52=324.7 min (5.4 jam)Pemanasan pada suhu 129 o C 1/LR 129C x 2.52 min = 1/6,166 x 2.52=0.408 min (24.5 detik)Pemanasan pada suhu 50 o C 1/LR 50C x 2.52 min = 1/0. 000000078 x 2.52= 32307692.31 menit= 747.8 bulan????!!!!Pada prakteknya : efek letal panas untuk sterilisasi, umumnya mulai dianggap nyatasetelah T>90 o C Teixeira (1992) : no appreciable lethality at T < 210 o F(99 o C) suhu produk selama pemanasan tidak konstant ……. > T=f(t) Pemanasan produk dilakukan dalam retort pengalengan Pemanasan produk dilakukan dengan HE aseptik suhu produk diukur pada SHP/CPITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org22

Principles of Thermal ProcessingPerhitungan kecukupan proses sterilisasi komersialt, min T( o C) LR(z=10 o C)1401201000 90 0,00077624780604 105 0,024547089408 120 0,7762471172012 121 0,977237221016 100 0,0077624710 4 8 12 16 20 2420 70 0,000007762waktu24 60 0,0000007761,2F 0 = D o logN t 0 0,8= ∫ (LR)dt0,6N00,41,002 0,2Fo = luas area di bawah kurva0,0hubungan antara LR dan t0 4 8 12 16 20 24Fo = jumlah area trapesiumWaktuLuas trapesium ⎛ LR 1+ LR 2⎞⎛ 0.776 + 0.977 ⎞= ⎜⎟ Δt A = ⎜⎟ (12-8) = 3.506⎝ 2 ⎠⎝ 2 ⎠Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgITP530Suhu (C)LRPrinciples of Thermal ProcessingSterilisasi komersialDalam prakteknya …Beberapa nilai-F o pangan steril komersial di pasar UKProdukBabyfoodsBeans in tomato saucePeas in brineCarrotsGreen beans in brineCeleryMushrooms in brineMushrooms in butterMeats in gravySliced meat in gravyUkuran KalengsbabyfoodAllUp to A2A2 to A10AllUp to A2A2 to A10A2A1Up to A1AllOvalsF ovalues3-54-666-83-44-66-83-48-106-812-1510ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org23

Principles of Thermal ProcessingSterilisasi komersial di Indonesia??Frequency• Jumlah data terkumpul= 93 (dari 23 FCE)• Kisaran : 1.9 < F o

Principles of Thermal ProcessingSterilisasi komersial di Indonesia??Frequency15 Indonesia?1413121110Optimisi Mutu• Penentuan T-t optimum• Otomatisasi ti i pengendalian suhu?• Pelatihan OperatorBerlebihan?98765432103 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 39 41 43 45 47 49 51 53 55 1497 < F o

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS- Heat Penetration test• Tipikal kurva penetrasi panasuntuk makanan kaleng danperubahan suhu retort (T R )selama proses seterilisasi• Suhu retort di”set” pada250 o F• T untuk mencapai T R :CUTData diperoleh dariUji Penetrasi PanasCUTTeixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS- Heat Penetration testCold PointITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org26

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS- Heat Penetration test• Tipikal kurva penetrasi panasuntuk makanan kaleng danperubahan suhu retort (T R )selama proses seterilisasi• Suhu retort di”set” pada250 o F• T untuk mencapai T R :CUTData diperoleh dariUji Penetrasi PanasCUTTeixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS- Heat Penetration testTipikal data penetrasi panas : hubungan antara suhu produk (SHP) dan waktu pemanasanTeixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org27

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSTeixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSTeixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org28

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS2. Metoda Formula 1000Persamaan perubahan suhuselama proses pemanasan :T - T RT i -T R= ehA- tT R -T p100ρCpV t = e -kt Purwiyatno HariyadiT-T m T P -T R= = exp -(αt/L 2 )T i -T m T i -T R10T R-T P= exp -(k)tT R -T iLog(T R -T P )=Log(T R -T i )-ITP530k(2,303)t1thariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSContoh :waktu suhu TR-T0 25 905 25,6 89,4100010 28,1 86,915 32,8 82,220 39,6 75,425 48,7 66,330 58,1 56,935 67,7 47,310040 75,9 39,145 82,9 32,150 88,8 26,255 93,8 21,260 97,8 17,265 101,2 13,81070 103,6 11,475 105,4 9,680 107,1 7,985 108,2 6,890 109,2 5,895 109,9 5,1100 110,6 4,4105 111,1 3,9110 111,4 3,6115 111,7 3,3120 112 3125 112,2 2,8TR-T( TR=115C)10 50 100 150waktuITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org29

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS1000Putar 180 owaktu1501005001001TR-T(TR=115C)1010TR-T(TR=115C)10 50 100 150waktuITP5301001000Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSMETODE FORMULA : Plot Data Penetrasi panasuntuk suhu retort (Tr)= 250 o FITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org30

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSIstilah/notasi pada proses termal :CUTBPtf hjjIcome up time; yaitu waktu dari mulai uap dinyalakansampai retort mencapai suhu proses.waktu proses dalam menit jika suhu retort langsungmencapai iT ……………R > CUT = 0waktu proses yang dihitung oleh operator retort (operatorprocessing time), yaitu sama dengan B dikurangi 0.42 CUT(waktu proses dihitung sejak termometer menunjukkan suhuretort yang dikehendaki sampai mulai proses pendinginan)waktu dalam menit yang dibutuhkan kurva pemanasanuntuk melewati satu siklusfaktor lag waktu sebelum kurva pemanasan menjadi lurus,atau j = jI/Isuhu awal semu diambil pada titik potong kurva pemanasandengan waktu 0 menit yang sebenarnya (waktu 0 menit inibesarnya sama dengan 0.58 x CUT)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSIstilah/notasi pada proses termal :gT Rperbedaan suhu retort dengan produk di dalam kaleng pada akhir prosestermalsuhu retort yang di “set” dan dipertahankan pada saat proses termalT i suhu awal produkI perbedaan suhu retort dengan suhu awal produk (T R -T i )F 0 jumlah menit yang dibutuhkan untuk memusnahkan sejumlah bakteripada suhu 250 o FF i jumlah menit pada suhu T R yang ekivaleng dengan 1 menit pada suhu250 F > F i 10250 o F ……… >F i = 10 (250-TR)/z Purwiyatno HariyadiU Waktu pada T R ekivalen dengan F 0U = F i F 0ITP530hariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org31

INTRODUCTION INTRODUCTION TO PROCESS TO PROCESS CALCULATIONS CALCULATIONSCONTOHFormula Ball :B = f h (log jI - log g)B = waktu proses (menit) jikasuhuretort langsung mencapaiT R (waktu proses jika CUT = 0)I = ?= T R -T i= 250-150=100 o FjI = ?= 135 o Ffh = ?= 51 menitg = ?= lihat kurva!!!ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSPenentuan nilai g???g :unaccomplished temperature difference at theend of a specified heating time(T R -T Pe )di ), dimana T pe = suhu di akhir prosesKita ingin menentukan waktu proses……….> tidak diketahui T peg = f(D, Z, F 0 , f h dan T R )Secara perhitungan + empiris………..> nilai g telah ditabulasikan(Tabel + Diagram :hubungan fh/U dan log g, pada berbagai nilai z, jc)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org32

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSPenentuan nilai g???ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSPenentuan nilai g???ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org33

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSRangkumanDari kurva penetrasi panas :- Tentukan f h- Buat garis vertikal di t=0.6 CUT- Tentukan jI (baca di sumbu kanan Y)- (hitung/tentukan j j = jI/I I = RT - ITITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgINTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSRangkumanDari kurva penetrasi panas :Kasus 1- Tentukan f h- Buat garis vertikal di t=0.6 CUT- Tentukan jI (baca di sumbu kanan Y)- (hitung/tentukan j j = jI/I I = RT - ITMenentukan nilai F o ; jika diketahui B........hitung log g = log jI – (B/f h )...... .dengan diketahui log g cari f h /U...... .hitung F i = 10 (250-TR)/z F o = f h /[(f h /U)F i ]ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org34

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONSRangkumanDari kurva penetrasi panas :Kasus 2- Tentukan f h- Buat garis vertikal di t=0.6 CUT- Tentukan jI (baca di sumbu kanan Y)- (hitung/tentukan j j = jI/I I = RT - ITMenentukan nilai B; jika dikehendaki nilai F o...... .hitung F i = 10 (250-TR)/z....... hitung f h /U = f h /(F o *F i )...... .dengan diketahui f h /U cari log g B= f h (log jI – log g)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgKECUKUPAN PROSES PANASDALAM SISTEM KONTINYUDipengaruhi oleh:• Pemanasan/pendinginan terjadi pada HX• Kecukupan panas utamanya dihitung di HoldingTube• Karakteristik fluida (Newtonian/non-Newtonian)• Ada tidaknya particulate• Karakteristik aliran fluida dalam pipa:• Dimensi pipa (diameter, panjang pipa)• Densitas fluida• Viskositas• Kecepatan aliran fluida dalam pipaITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org35

KECUKUPAN PROSES PANASDALAM SISTEM KONTINYUPositiveDispl. PumpProdukMentahSSHESumber Uap PanasFDA: Perhitungan awal kecukupan panas; didasarkanpada pemanasan dalam Holding TubeHoldingTubeProdukSterilSSHET hoLSumberAir DinginITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgKECUKUPAN PROSES PANASDALAM SISTEM KONTINYUF =10tmin⎡ 250 −T⎢⎣ Zho⎤⎥⎦=101⎡ 250 −T⎢⎣ Zho⎤⎥⎦2vT ho =L =Suhu pada Holding Tube (diukur pada “outlet”)Panjang Holding TubeITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org36

KECUKUPAN PROSES PANASDALAM SISTEM KONTINYU ... ilustrasi140 o C0 40 50 75Waktu (detik)Diketahui:D 121.1 = 1 menitZ = 10 o CCek: Apakah kondisi sterisasi komersial telah tercapai?(Proses 12 D)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgKECUKUPAN PROSES PANASDALAM SISTEM KONTINYU ... ilustrasit minF =⎛ 121.1−T10⎜⎝ Zho⎞⎟⎠10 dtF == 776.2 dt = 12.9 menit⎛ 121.1- 140 ⎞10⎜⎟⎝ 10 ⎠Proses 12 D → F o =12D121.1F 0 = 12 menit∴ Sterilisasi komersial telah tercapaiITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org37

SISTEM KONTINYU ...Umumnya digunakan pada sistemProses AseptisITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis ... Ilustrasi SUSUZona AseptisPengisianSUSU sterilkedalamkemasan steril,dilakukan padakondisilingkungan sterilSUSUsterildalamkemasanITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org38

Prinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya suhu (T).(1) Definisi Nilai F 0Malmgren, B, 2011. Aseptic process. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011Purwiyatno HariyadiITP530hariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya suhu (T).(2) Definisi Nilai zMalmgren, B, 2011. Aseptic process. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org39

Prinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya suhu (T).(3) Definisi Nilai Pemasakan (C-value)Malmgren, B, 2011. Aseptic process. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya suhu (T).(4) Definisi Nilai B*Malmgren, B, 2011. Aseptic process. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org40

Prinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya suhu (T).(5) Definisi Nilai C*Malmgren, B, 2011. Aseptic process. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya suhu (T).ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org41

Prinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya suhu (T).ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya Waktu (t).Waktu Pengendalian Aliran- kecepatan dan profil laju aliran dalam Holding Tube (HT)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org42

Prinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya Waktu (t).Waktu Pengendalian Aliran- kecepatan dan profil laju aliran dalam HTITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya Waktu (t).Waktu Pengendalian Aliran- kecepatan dan profil laju aliran dalam HTFFoo⎡= ⎢10⎣⎡= ⎢10⎣T ho −121ZT ho −121Z⎤⎥ t⎦⎤ ⎛⎥ ⎜⎦ ⎝minL2V⎞⎟⎠L = panjang holding tubeT ho : suhu diujung hilir holding tubeV = kecepatan rata 2 aliranITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org43

Prinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya Waktu (t).Waktu Pengendalian Aliran- kecepatan dan profil laju aliran dalam HTNilai Fo :• Dipengaruhi oleh aliran bahan HT; (profile & kecepatanaliran)• Kendalikan pompa :• Pompa dipasang di bagian hulu sistim pemanasan• Positive displacement pump• Nilai Fo = ditentukan berdasarkan nilai Fo dari the fastestmoving particle• Untuk memastikan t tidak berubah fixed rate pump.• Jika digunakan pompa dengan variable speed perubahan kecepatan hanya dibisa dilakukan olehauthorized personel yang sudah ditunjuk dan diberikantraining memadai.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :A. Proses sterilisasinya Waktu (t).Waktu Pengendalian Aliran- kecepatan dan profil laju aliran dalam HTHolding Tube :• Posisi HT dibuat miring self draining• HT standar disain saniter (sanitary design);• pemukaan pipa yang halus• komponen mudah diurai dan dirakit kembali,• kualitas pengelasan (welding) yang baik CIP• HT dikonstruksi pada area yang kering dan tidak lembab;• Tekanan di dalam HT perlu dipertahankan tinggi: menghindari terjadinya proses mendidih/flashing.• Suhu HT (T ho ) dicatat sebagai suhu outlet HT.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org44

Prinsip Proses Aseptis :B. Kondisi kemasan dan Proses Sterilisasinya.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :B. Kondisi kemasan dan Proses Sterilisasinya.• Mutu dan tingkat sanitasi bahan pengemas• Pananganan bahan pengemas (transportasi, penyimpanandan instalasinya pada mesin pengemas).• Sterilisasi pengemas :• Sterilisasi menggunakan cairan dan/atau uap H 2 O 2• UV• Irradiasi,• dllITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org45

Prinsip Proses Aseptis :B. Kondisi kemasan dan Proses Sterilisasinya.• Contoh :ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :B. Kondisi kemasan dan Proses Sterilisasinya.• Contoh : Faktor Kritis untuk memastikan sterilitas bahanpengemas *)Only “Performance Criteria” is specified *)• 4+ Log Reduction of Bacillus subtilis• 6 Log Reduction of Clostridium botulinum*)Ref : Guido, 2011. Aseptic Filling. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org46

Prinsip Proses Aseptis :C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya.• Zona aseptis: area steril dimana proses pengisian produksteril kedalam kemasan steril akan dilakukan.US-FDA“Everything Entering the Aseptic Zone Must Be Sterile”• Must reach the condition of commercial sterility beforeproduction start-up• Must be maintained i in such conditions to preventrecontamination during the whole production periodITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org47

Prinsip Proses Aseptis :C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya.• Zona aseptis: area steril dimana proses pengisian produksteril kedalam kemasan steril akan dilakukan.Dua (2) Tipe Zona Aseptis :(a) “Laminar flow bench” : Terbuka, sterilitas dijagadengan pola aliran udara steril secara kontinyu(b) “Isolator” : tertutup, ada batas fisik, dan strilitas dijagadengan udara steril (overpressure)ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya.• Zona aseptis: area steril dimana proses pengisian produksteril kedalam kemasan steril akan dilakukan.ITP530“Laminar flow bench”“Isolator”Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org48

Prinsip Proses Aseptis :C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya.• Zona aseptis: area steril dimana proses pengisian produksteril kedalam kemasan steril akan dilakukan.• Keseluruhan area atau zona aseptis perlu disterilkan• Sterilan yang sering digunakan adalah uap panasdan/atau H 2 O 2 (“peroxide mist”)• Sebelum penyemprotan p H2 O2 seluruh permukaandipanaskan lebih dahulu.• Setelah penyemprotan H 2 O 2 , penyemprotan udara kering(steril) panas (280-360°C).• Harus dipastikan kondisi steril tetap terpelihara dengan baikselama proses berlangsung tekanan positip.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya.• Zona aseptis: area steril dimana proses pengisian produksteril kedalam kemasan steril akan dilakukan.Contoh: Faktor kritis untuk menjaga sterilitas zona aseptis *)*)Ref : Guido, 2011. Aseptic Filling. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org49

Prinsip Proses Aseptis :D. Sanitasi seluruh peralatanITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPrinsip Proses Aseptis :D. Sanitasi seluruh peralatanCIP empat (4) T:• Time; waktu atau lama pembersihanyang tepat; kontak antara permukaandengan larutan pembersih;• Temperature; suhu yang tepat ; sesuaidengan larutan pembersih dansanitaiser;• Turbulence, aliran larutan pembersihyang tepat; sehingga bisa memberikanturbulensi efek pembersihan baik;• Titration; konsentrasi larutanpembersih; effek sanitasi yang tepat.ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org50

Prinsip Proses Aseptis :D. Sanitasi seluruh peralatan Pentingnya desain saniter (sanitary designEfektivitas pembersihan juga sangatditentukan dengan kondisi dan kualitaspermukaan peralatan;• Prinsip-prinsip disain saniter; termasukuntuk:• sistim pemipaan,•HX• Tanks• Valving•Pump• Pengelasan (welding) untukmemastikan “cleanability”ITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgThank YouITP530Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.orgPurwiyatno Hariyadi …. hariyadi@seafast.org51