PENGALENGAN BAHAN PANGAN HEWANI

PRAKTIKUM PENGALENGAN BAHAN PANGAN HEWANI
PRINSIP
Proses pengawetan makanan dengan menggunakan panas untuk mengurangi aktivitas biologi (kimia dan mikroorganisme) agar bahan pangan aman dikonsumsi dan lebih awet
TUJUAN
Mampu menganalisis kualitas fisik dan organoleptik hasil pengalengan hewani
Mampu menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas bahan pangan hewani dalam proses pengalengan

TINJAUAN PUSTAKA
Pengalengan didefinisikan sebagai suatu cara pengawetan bahan pangan yang dipak secara hermetis (kedap terhadap udara, air, mikroba, dan benda asing lainnya) dalam suatu wadah, yang kemudian disterilkan secara komersial untuk membunuh semua mikroba patogen (penyebab penyakit) dan pembusuk. Pengalengan secara hermetis memungkinkan makanan dapat terhindar dan kebusukan, perubahan kadar air, kerusakan akibat oksidasi, atau perubahan cita rasa.
Namun, karena dalam pengalengan makanan digunakan sterilisasi komersial (bukan sterilisasi mutlak), mungkin saja masih terdapat spora atau mikroba lain (terutama yang bersifat tahan terhadap panas) yang dapat merusak isi apabila kondisinya memungkinkan. Itulah sebabnya makanan dalam kaleng harus disimpan pada kondisi yang sesuai, segera setelah proses pengalengan selesai.
Dalam industri pengalengan makanan, yang diterapkan adalah sterilisasi komersial (commercial sterility). Artinya, walaupun produk tersebut tidak 100 persen steril, tetap cukup bebas dari bakteri pembusuk dan patogen (penyebab penyakit), sehingga tahan untuk disimpan selama satu tahun atau lebih dalam keadaan yang masih layak untuk dikonsumsi.


Secara umum proses pengalengan ikan dalam skala industri umumnya dilakukan melalui beberapa tahap. Tahapan itu, meliputi pemilihan bahan baku, penyiangan, pencucian, penggaraman, pengisian bahan baku, pemasakan awal (precooking), penirisan, pengisian medium pengalengan, penghampaan udara, penutupan kaleng, pemasakan (retorting), pendinginan, dan pemberian label.
Pada prinsipnya hampir semua produk asal laut dapat dikalengkan, seperti teripang, cumi-cumi, kerang, kepiting, ubur-ubur, udang, berbagai jenis ikan, dan sebagainya. Hanya saja, pada umumnya ikanlah yang paling banyak dikalengkan. Beberapa jenis ikan yang biasa dikalengkan adalah cakalang, tuna, lemuru, sardin, salmon, kembung, banyar, kenyar, bengkunis, corengan, tembang, layang, bentong, dan juhi.
Keuntungan utama penggunaan kaleng sebagai wadah bahan pangan adalah:
Kaleng dapat menjaga bahan pangan yang ada di dalamnya. Makanan yang ada di dalam wadah yang tertutup secara hermetis dapat dijaga terhadap kontaminasi oleh mikroba, serangga, atau bahan asing lain yang mungkin dapat menyebabkan kebusukan atau penyimpangan penampakan dan cita rasanya.
Kaleng dapat juga menjaga bahan pangan terhadap perubahan kadar air yang tidak diinginkan.
Kaleng dapat menjaga bahan pangan terhadap penyerapan oksigen, gas-gas lain, bau-bauan, dan partikel-partikel radioaktif yang terdapat di atmosfer.
Untuk bahan pangan berwarna yang peka terhadap reaksi fotokimia, kaleng dapat menjaga terhadap cahaya.
Di antara bakteri-bakteri yang berhubungan dengan pengalengan ikan, Clostridium botulinum adalah yang paling berbahaya. Bakteri tersebut dapat menghasilkan racun botulin dan membentuk spora yang tahan panas. Pemanasan selama empat menit pada suhu 120 derajat C atau 10 menit pada suhu 115 derajat C sudah cukup untuk membunuh semua strain C. botulinum (A-C). Karena sifatnya yang tahan panas, jika proses pengalengan dilakukan secara tidak benar, bakteri tersebut dapat aktif kembali selama penyimpanan.
Dalam proses biasanya dilakukan penambahan medium pengalengan. Di Indonesia, dikenal tiga macam medium pengalengan, yaitu larutan garam (brine), minyak atau minyak yang ditambah dengan cabai dan bumbu lainnya, serta saus tomat. Penambahan medium bertujuan untuk memberikan penampilan dan rasa yang spesifik pada produk akhir, sebagai media pengantar panas sehingga memperpendek waktu proses, mendapatkan derajat keasaman yang lebih tinggi, dan mengurangi terjadinya karat pada bagian dalam kaleng.
Apabila menginginkan produk yang siap olah, pilihlah yang bermedia saus tomat. Bila ingin mengolah produk dalam kaleng lebih lanjut, produk berlarutan garam atau minyak nabati dapat dipilih.
Beberapa hal yang menyebabkan awetnya ikan dalam kaleng adalah:
Ikan yang digunakan telah melewati tahap seleksi, sehingga mutu dan kesegarannya dijamin masih baik.
Ikan tersebut telah melalui proses penyiangan, sehingga terhindar dari sumber mikroba kontaminan, yaitu yang terdapat pada isi perut dan insang.
Pemanasan telah cukup untuk membunuh mikroba pembusuk dan penyebab penyakit.
Ikan termasuk ke dalam makanan golongan berasam rendah, yaitu mempunyai kisaran pH 5,6 - 6,5. Adanya medium pengalengan dapat meningkatkan derajat keasaman (menurunkan pH), sehingga produk dalam kaleng menjadi awet. Pada tingkat keasaman yang tinggi (di bawab pH 4,6), Clostridium botulinum tidak dapat tumbuh.
Penutupan kaleng dilakukan secara rapat hermetis, yaitu rapat sempurna sehingga tidak dapat dilalui oleh gas, mikroba, udara, uap air, dan kontaminan lainnya. Dengan demikian, produk dalam kaleng menjadi lebih awet.
Satu hal yang harus diingat adalah bahwa pemanasan tidak dapat membunuh semua mikroba, khususnya thermofilik (tahan terhadap panas). Mikroba tahan panas tersebut tidak akan tumbuh pada kondisi penyimpanan yang normal. Apabila penyimpanan dilakukan pada ruang yang bersuhu cukup tinggi atau terkena cahaya matahari langsung, mikroba tahan panas tersebut akan aktif kembali dan merusak produk.
Penyimpanan produk harus dilakukan pada suhu yang cukup rendah, seperti pada suhu kamar normal dengan kelembaban rendah. Akan menjadi lebih baik lagi bila disimpan pada lemari pendingin.
Kondisi penyimpanan sangat berpengaruh terhadap mutu ikan dalam kaleng. Suhu yang terlalu tinggi dapat meningkatkan kerusakan cita rasa, warna, tekstur, dan vitamin yang dikandung oleh bahan akibat terjadinya reaksi-reaksi kimia.
Pengalengan merupakan suatu Clotridium botulinum pengolahan makanan dimana produk dikemas dalam kaleng dengan tujuan untuk meningkatkan daya simpan produk tersebut. Peningkatan daya simpan terjadi karena dalam pengolahan menggunakan suhu tinggi dan sistem pengemasan yang kedap udara.
Mekanisme Pengalengan
Pengalengan bahan pangan pada prinsipnya dapat dilakukan dengan dua cara yaitu :
Bahan pangan dikemas dulu secara hermetis, baru kemudian dipanaskan.
Bahan pangan dipanaskan lebih dahulu baru dikemas (dipak) secara hermetis baik setelah dingin maupun panas. Penggunaan kemasan secara dingin itu sering disebut sebagai pengalengan aseptis.
Penutupan Kaleng
Mesin penutup kaleng memiliki empat bagian penting yang berhubungan langsung dengan proses penutupan. Keempat bagian itu adalah:
Seaming Chuck
Merupakan bagian yang berbentuk lempeng atau piringan bulat yang ukurannya tepat seperti tutup kaleng (memiliki ukuran yang sama seperti bagian counter sink). Adapun fungsi seaming chuck ini adalah untuk menahan kaleng body agar tidak meleset pada operasi penutupan oleh rol pertama dan kedua.
Can Lifter Plate
Merupakan lempengan bulat yang menyangga kaleng dari bawah sehingga bagian atas kaleng menempel pada seaming chuck dan tepat berada pada posisi operasi rol pertama dan kedua.
First Operation Seaming Roll
Pada alat penutup kaleng double seamer, proses penutupan kaleng yang sebenarnya dilakukan oleh dua pasang rol yang posisinya saling bersilangan. Rol pertama ini ada dua (sepasang) yang posisinya adalah saling diagonal. Rol pertama memiliki lekukan yang lebih dalam dan lebar yang berfungsi untuk membentuk keliman awal.
Second operation seaming roll
Ini adalah rol kedua yang berfungsi untuk menyempurnakan hasil dari rol pertama. Rol kedua ini memiliki lekukan yang dangkal dan sempit sehingga menghasilkan keliman ganda yang lebih rapat.
Pada prinsipnya operasi penutupan kaleng dilakukan sebagai berikut:
Kaleng diletakkan tepat ditengah-tengah lifter, pada saat pedal ditekan lifter akan naik sehingga kaleng melekat pada seaming chuck, yang mana pada seaming chuck telah terdapat tutup kaleng. Rol pertama mulai bekerja, sambil berputar rol pertama akan mendekati posisi tutup kaleng. Karena lekukan pada rol pertama, maka tutup kaleng akan melipat ke bawah. Keliman pertama terbentuk. Setelah rol pertama mengelilingi seluruh bagian tutup kaleng maka rol pertama akan menjauhi tutup kaleng.
Setelah itu rol kedua yang berputar akan mendekati tutup yang telah dilipat oleh rol pertama tadi, karena lekukanya lebih sempit dan dangkal maka keliman yang terbentuk oleh rol kedua ini akan lebih rapat.
Setelah rol kedua menyelesaikan tugasnya maka akan segera menjauhi chuck dan lifter bersama kaleng yang telah tertutup akan turun, dan selesailah operasi penutupan kaleng tersebut. Seluruh operasi penutupan kaleng memerlukan waktu sekitar 10 detik.
ALAT DAN BAHAN
Alat Bahan Ikan Kaleng Bahan Daging Rawon Kaleng
Pisau Stainless Steel
Baskom/panci
Sendok
Timbangan
pH meter
Thermometer
Can Flanger Autoclave/Retort
Water bath
Kompor
Brix Refraktometer
Gelas ukur Ikan segar
Saos tomat
Bumbu Daging segar
Bumbu rawon



PROSEDUR
Persiapan Bahan
Pisahkan daging dari lemak, tulang rawan dan tulang. Kemudian cuci dengan air sampai bersih. Daging yang berukuran besar kemudian dipotong-potong dadu dengan ukuran yang seragam
Ikan dipisahkan dari bagian kepala, sisik, isi perut, dan bagian-bagian yang tidak dimakan. Lalu dipotong-potong sesuai dengan ukuran kaleng.
Persiapan medium
Medium pengalengan daging : medium dibuat dari bumbu rawon yang dimasukan kedalam air mendidih
Medium pengalengan ikan : medium dibuat dari saus tomat, tepung jagung, dan bumbu lainnya yang direbus sampai mendidih
Proses setelah pengisian
Kaleng dan tutupnya dibersihkan dengan air panas sampai bersih
Potongan daging atau ikan dimasukan kedalam kaleng (sisakan untuk medium & head space)
Medium larutan gula dimasukan kedalam kaleng yang sudah berisi potongan buah-buahan sampai 0,25-0,50 inch (sebagai head space) dari permukaan
Lakukan exhausting pada kaleng dalam keadaan terbuka pada Water Bath mendidih (sampai bagian tengah kaleng mencapai suhu 85oC) atau dengan uap panas selama 5-10 menit
Proses penutupan kaleng dilakukan secara hermitis dengan Double Seamer.
Processing dalam retort atau autoclave pada suhu 121oC selama 30-90 menit
Setelah processing, kaleng didinginkan dalam air mengalir
Kaleng dibersihkan dari sisa-sisa air dan simpan hasil pengalengan pada suhu kamar dan suhu 40-50oC selama 1 minggu

DATA PENGAMATAN
Pengamatan Setelah Prosesing
Pengamatan Kaleng Pada Saat Pendinginan
No Produk Tenggelam Mengambang Menggelembung
1 Sarden 15 - -
2 Rawon 5 - 9

Pengamatan Warna, Rasa dan Aroma
No Produk Warna Rasa Aroma Tekstur
1 Sarden Baik Baik Baik Duri belum lunak
2 Rawon Baik Baik Baik Daging kurang empuk

Pengamatan Setelah Penyimpanan Satu Minggu
Pengamatan Kaleng Setelah Penyimpanan
No Produk Baik Rusak
1 Sarden 15 -
2 Rawon 5 9

Pengamatan Warna, Rasa dan Aroma
No Produk Warna Rasa Aroma Tekstur
1 Sarden Baik Baik Baik Baik tetapi Duri belum lunak
2 Rawon Baik Baik Baik Daging kurang empuk

PEMBAHASAN
Seperti halnya pengalengan bahan pangan nabati, pengalengan bahan pangan hewani juga dilakukan dengan prosedur yang sama. Perbedaan yang cukup signifikan tentu saja dari bahan dasar yang dipergunakan, pada pengalengan bahan pangan hewani ini bahan baku yang dipergunakan adalah daging yang diolah menjadi rawon, dan ikan yang diolah menjadi ikan kaleng (lebih dikenal dengan nama “sarden”).
Pengalengan bahan pangan hewani memerlukan perlakuan pendahuluan yang cukup penting yang berbeda dengan pengalengan nabati, yaitu penghilangan kulit dan bagian yang tidak dimakan (dressing dan trimming).
Daging dan ikan yang dipergunakan memiliki kualitas yang baik, untuk daging yang akan dipergunakan sebaiknya tidak berlemak, sedangkan untuk ikan sebaiknya segar dan utuh. Dressing dan trimming-nya disesuaikan dengan bahan yang dipersiapkan. Pada persiapan daging, pemotongan menjadi bagian yang lebih kecil disesuaikan dengan ukuran kaleng. Untuk bagian tulang, lemak dan sisa potongan daging lainnya dapat dipergunakan untuk membuat medium pengisi kaleng atau lebih dikenal dengan nama Broth
Untuk bahan ikan yang akan dikalengkan, ikan dibersihkan dan bagian kepala, sisik, isi perut dan bagian lain yang tak dapat dimakan dibuang. Perendaman dengan air bersih dapat menghilangkan darah lebih efektif tetapi memiliki kecenderungan melunakkan daging ikan bila tidak digunakan air garam. Setelah dicuci bersih, ikan kemudian dipotong sesuai dengan ukuran kaleng.
Komoditas daging dan ikan termasuk bahan pangan low acid. Biasanya perlakuan panas untuk bahan pangan low acid dirancang untuk menginaktifkan sejumlah besar spora Clostridium botulinum. Proses sterilisasi komersial dilakukan melalui pemanasan pada suhu tinggi. Karena tujuan sterilisasi adalah untuk membunuh semua sel vegetatif dan semua spora bakteri, maka bahan pangan berasam rendah yang disterilisasi komersial membutuhkan suhu proses yang tinggi.
Daging dan ikan adalah komoditas yang kaya akan nutrisi sehingga merupakan substrat yang baik bagi pertumbuhan mikroba, oleh karena itu dalam praktikum ini ditekankan aspek aseptis dalam setiap tahapan pengerjaan. Penilaian keamanan pangan hasil pengolahan panas pada makanan kaleng secara umum harus memperhatikan hal berikut: (1) pengetahuan tentang resistensi mikroba paling tahan panas yang mampu menyebabkan pembusukan, dan (2) pengetahuan tentang kecepatan penetrasi panas ke dalam titik dalam wadah yang paling lambat menerima panas.
Mikroba memiliki ketahanan panas yang berbeda-beda. Spora bakteri umumnya mempunyai ketahanan panas yang lebih tinggi daripada sel vegetatifnya. Karena itulah, proses pemanasan pada sterilisasi komersial bertujuan untuk menginaktifkan spora bakteri, terutama spora bakteri patogen yang tahan panas.
Ketahanan panas mikroba tergantung pada sejumlah faktor yang harus dipertimbangkan dengan matang. Ada tiga kategori yang berhubungan dengan faktor-faktor ini, yaitu;
karakteristik pertumbuhan mikroba
sifat makanan dimana mikroba ini dipanaskan
jenis makanan dimana mikroba yang telah dipanaskan ini dibiarkan tumbuh.
Titik penetrasi panas yang paling lambat dalam kaeng menurut Buckle (1987) adalah pada titik di atas pusat geometris untuk produk padat. Sedangkan untuk produk cair terletak pada ± 1/6 hingga 1/3 tinggi kaleng. Kecepatan penetrasi panas dalam makanan kaleng diitentukan oleh :
Ukuran (rasio luas permukaan dengan volume), sifat asal dan komposisi wadah.
Konsistensi produk (rasio padatan dengan cairan)
Suhu retorr dan suhu awal makanan
Rotasi atau agitasi kaleng
Isi dan ukuran head space
Metode pengisian
Letak kaleng dalam autoclave
Metode operasi autoclave
Proses steriliasi perlu dikendalikan dengan baik karena bila tidak terkontrol dengan baik, pemanasan yang berlebihan dapat merusak mutu organoleptik dan gizi produk pangan tersebut. Produk pangan yang telah mengalami sterilisasi seharusnya dikemas dengan kemasan yang kedap udara untuk mencegah terjadinya rekontaminasi.
Produksi pangan steril komersial mencakup dua operasi yang esensial yaitu:
Bahan pangan harus dipanaskan secara cukup (pada suhu yang cukup tinggi dan waktu yang cukup lama) untuk memastikan bahwa kondisi steril komersial telah tercapai.
Pangan yang telah disterilisasi komersial harus dikemas dan ditutup dengan menggunakan wadah yang hermetik atau kedap udara (seperti kaleng, gelas, alumnium foil, retort pouch, dll), sehingga mampu mencegah timbulnya rekontaminasi setelah produk tersebut disterilkan
Kondisi pengemasan kedap udara ini menyebabkan terbatasnya jumlah udara (oksigen) yang rendah, sehingga mikroorganisme yang bersifat obligat aerob tidak akan mampu tumbuh pada produk pangan tersebut. Namun yang perlu diperhatikan adalah mikroorganisme (terutama spora) yang bersifat fakultatif atau obligat anaerob yang jika tidak diperhatikan dengan seksama akan mampu menyebabkan terjadinya kebusukan. Dengan demikian, suatu produk pangan dikatakan sudah steril komersial apabila:

produk telah mengalami proses pemanasan lebih dari 100oC
bebas dari mikroba patogen dan pembentuk racun
bebas mikroba yang dalam kondisi penyimpanan dan penanganan normal dapat menyebabkan kebusukan
awet (dapat disimpan pada kondisi normal tanpa refrigerasi)
Golongan bahan pangan low acid membutuhkan sterilisasi pada tekanan uap air tertentu. Hal ini karena sterilisasi pada titik didih tidak pernah berhasil. Suhu yang dibutuhkan untuk sterilisasi bahan pangan low acid minimal 240oF atau 116oC.
Pada saat praktikum proses sterilisasi untuk daging menggunakan suhu 121oC dan tekanan 1,05 bar. Sedangkan ikan menggunakan suhu 116oC tekanan 0,8 bar. Waktu dan suhu yang diperlukan proses sterilisasi tergantung pada konsistensi atau ukuran partikelnya, derajat keasaman isi kaleng, ukuran head space, besar dan ukuran kaleng, kemurnian uap air (steam) yang digunakan, dan kecepatan perambatan panas.
Suhu awal kaleng harus berada di atas 60°C. Hal ini dikarenakan pada suhu di bawah 60°C dikhawatirkan terjadi pertumbuhan mikroba, baik mikroba mesofilik maupun termofilik yang tumbuh pada kisaran suhu 37-55°C. Dengan demikian jika suhu 60oC tidak tercapai maka akan menambah jumlah awal mikroba yang akan berpangaruh terhadap keberhasilan proses sterilisasi.
Bila kondisi tetap dipertahankan pada standar yang ditetapkan, maka kemungkinan terjadi under process, yaitu proses tidak cukup membunuh mikroba patogen dan pembusuk yang ada. Sedangkan bila kondisi dirubah untuk menyesuaikan dengan jumlah mikroba awal, maka akan terjadi overprocess, yaitu proses berlebihan yang akan menyebabkan kerusakan bahan yang disterilisasi.
Sebelum sterilisasi dimulai, terdapat udara dalam jumlah yang banyak dalam autoclave. Autoclave horizontal dengan muatan penuh kaleng masih terdapat sekitar 70 – 80% ruangan yang masih dipenuhi udara. Sedangkan untuk autoclave vertikal bermuatan penuh, biasanya lebih dari 60% ruangan terisi oleh udara. Karena itu penting sekali membuang udara sebelum proses uap berlangsung, karena dengan adanya udara maka proses penetrasi panas dapat terhambat.
Coming up Time adalah waktu yang diperlukan untuk menaikkan suhu retort sampai mencapai suhu proses yang dikehendaki. Dengan demikian CUT dihitung dari mulai saat pertama autoklaf dibuka sampai akhirnya mencapai suhu yang dikehendaki. Dari pengalaman empiris, diketahui bahwa hanya 40% dari CUT mempunyai efek letal yang signifikan bagi tercapainya sterilitas. Semakin cepat CUT maka suhu proses akan semakin tinggi dan waktu proses yang dibutuhkan untuk mencapai suhu tersebut akan semakin cepat sehingga dapat menghemat energi yang digunakan pada proses pemanasan tersebut. Waktu CUT yang tercapai pada praktikum ini adalah 19 menit untuk daging. Semakin lama suhu CUT, maka waktu sterilisasi pun akan berkurang menurut persamaan berikut
Koreksi waktu=waktu sterilisasi-(0,4 x CUT)
Khusus untuk daging dan ikan waktu sterilisasi akan langsung mempengaruhi mutu organoleptik produk yang dihasilkan. Waktu sterilisasi yang terlalu pendek menyebabkan daging masih alot akan tetapi terlalu lama akan menyebabkan daging rapuh. Begitupun pada ikan. Waktu sterilisasi yang terlalu singkat menyebabkan duri masih keras.
Setelah prosedur sterilisasi, kaleng harus didinginkan sesegera mungkin untuk menghindari over cooking. Kemasan kaleng dapat didinginkan dengan pendinginan udara maupun dalam air mengalir. Apabila menggunakan air, maka kebersihan air harus diperhatikan. Karena air yang kotor dapat menyebabkan pembusukan atau kerusakan isi kaleng dan dapat menyebabkan korosi pada bagian luar kaleng.
Hasil praktikum menunjukkan bahwa mutu daging dan ikan dalam kaleng belum banyak berubah selama penyimpanan 1 minggu. Hanya saja diketahui bahwa tekstur daging yang masih agak alot. Hal ini seperti dijelaskan sebelumnya diakibatkan oleh waktu sterilisasi yang masih terlalu singkat akibat waktu CUT yang lama. Oleh karena itu sebaiknya autoclave yang akan digunakan telah dipanaskan terlebih dahulu sebelum proses steriliasi dimulai. Mutu organoleptik ikan hasil praktikum pun tidak jauh berbeda. Duri yang terdapat pada ikan belum sepenuhnya lunak.
Terlepas dari mutu organoleptik yang dihasilkan, secara umum praktikum pengalengan bahan pangan hewani ini lebih baik jika dibandingkan dengan pengalengan bahan pangan nabati dari praktikum sebelumnya. Hal ini ditandai tidak terdapat kaleng yang mengambang namun terdapat 9 buah kaleng yeng menggelembung dan dinyatakan rusak.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum diketahui bahwa tahapan kritis dalam pengalengan daging dan ikan terletak antara pengaturan waktu akibat koreksi waktu CUT. Apabila waktu terlalu lama maupun terlalu singkat akan mempengaruhi mutu organoleptik produk secara langsung. Meskipun demikian tidak banyak kaleng yang mengambang setelah pendinginan. Hal ini menunjukkan bahwa pengaturan head space telah jauh lebih seragam dibandingkan praktikum sebelumnya.
Daftar Pustaka
Buckle, et al. 1987. Ilmu Pangan. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.
Dwiari, S.R. 2008. Teknologi Pangan Jilid 1. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Departemen Pendidikan Nasional.
Winarno, F.G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Penerbit Gramedia.