Pendahuluan

Dalam dunia produksi makanan, keamanan produk dan masa simpan yang layak tetap menjadi tujuan terpenting dalam industri ini. Lawan utama dalam pekerjaan ini adalah aktivitas mikroba, yang mengakibatkan pembusukan dan berbahaya bagi kesehatan konsumen. Pemrosesan termal telah menjadi langkah pengendalian yang paling umum dan konsisten dalam pengendalian mikroba sejak ditemukan oleh ahli kimia Prancis Louis Pasteur pada abad ke-19. Dalam bidang ini, ada dua proses utama, pasteurisasi dan sterilisasi, yang berbeda tetapi dapat dengan mudah dikacaukan.

Pilihan pendekatan pemrosesan termal tidak sembarangan; ini adalah keputusan yang memiliki konsekuensi yang luas terhadap keamanan, sensorik, dan nilai gizi, serta kelayakan komersial suatu produk. Keputusan ini menentukan logistik penyimpanan dan distribusi, kebutuhan pengemasan, dan pada akhirnya pengalaman konsumen. Artikel ini menawarkan eksplorasi metodis tentang pasteurisasi dan sterilisasi, dimulai dengan dasar-dasar dan dilanjutkan dengan perbandingan variabel operasional dan dampak dari kedua proses tersebut. Kami akan memeriksa bagaimana keduanya digunakan dalam industri, memberikan struktur untuk membantu memilih proses, dan menjelaskan mengapa peralatan memainkan peran penting dalam memastikan hasil produksi yang konsisten dan aman.

Pengantar Pasteurisasi dan Sterilisasi

Pembusukan makanan adalah akibat langsung dari keberadaan dan pertumbuhan mikroorganisme seperti bakteri, ragi, dan jamur. Organisme ini, bersama dengan aktivitas enzimatik pada sumber makanan itu sendiri, mengkatalisis reaksi penguraian yang mengubah tekstur, rasa, aroma, dan penampilan, sehingga produk tidak dapat digunakan. Selain itu, beberapa mikroorganisme patogen, termasuk Clostridium botulinum, Salmonella, dan Listeria monocytogenes, dapat menyebabkan penyakit yang berpotensi serius jika tidak berhasil dihilangkan.

Perlakuan panas adalah metode pengawetan utama karena melibatkan penggunaan energi panas untuk menghancurkan protein dan enzim penting dalam mikroorganisme dan menyebabkan mereka mati dalam prosesnya. Tingkat pengurangan mikroba ini tergantung pada intensitas panas yang digunakan, diukur dengan suhu dan lamanya waktu. Di sini, sterilisasi dan pasteurisasi memiliki arah yang berbeda.

Pasteurisasi melibatkan perlakuan panas yang relatif ringan, biasanya pada suhu di bawah 100°C (212°F). Tujuan utamanya adalah untuk membunuh bakteri patogen, atau mikroorganisme penyebab penyakit, agar produk aman untuk dikonsumsi. Hal ini juga sangat mengurangi jumlah organisme yang rusak, sehingga memperpanjang umur simpan produk dalam suhu dingin. Meskipun demikian, pasteurisasi tidak dimaksudkan untuk membunuh semua organisme mikroba; bakteri yang tahan panas dan spora bakteri akan bertahan hidup dalam proses ini.

Sterilisasi, pada gilirannya, adalah perlakuan panas tinggi yang bertujuan untuk membunuh semua mikroorganisme (baik sel vegetatif maupun spora bakteri yang sangat resisten). Proses ini biasanya menggunakan panas lembab, tekanan, dan panas untuk memanaskan produk hingga mencapai suhu yang secara substansial di atas 100 o C, sekitar 121 o C (250 o F), di dalam bejana tertutup. Produk yang dihasilkan steril secara komersial, yaitu tidak mengandung organisme yang dapat berkembang selama penyimpanan pada suhu normal, sehingga memungkinkan masa simpan yang lama pada suhu sekitar.

Pasteurisasi vs Sterilisasi: Perbedaan Utama

Namun demikian, kedua proses ini berbeda dalam penggunaannya, dan hasilnya pun signifikan, meskipun keduanya melibatkan penggunaan panas. Perbedaan ini penting bagi setiap produsen makanan. Perbandingan karakteristik utama dari kedua pendekatan tersebut dapat ditemukan dalam bagan berikut.

Trade-Off Kualitas: Sterilisasi vs Pasteurisasi

Keputusan untuk mempasteurisasi atau mensterilkan secara langsung dan terukur memengaruhi atribut sensorik produk akhir, yang meliputi rasa, tekstur, warna, dan aromanya. Intensitas dan lamanya panas yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan ini.

Pada produk yang dipasteurisasi, perubahannya cukup kecil. Sebagai contoh, pada susu, salah satu bentuk pasteurisasi yang paling umum, yaitu proses High-Temperature Short-Time (HTST), memerlukan waktu yang sangat singkat untuk memanaskan cairan dan diikuti dengan pendinginan yang cepat. Perpindahan panas yang cepat dan tinggi seperti itu umumnya dicapai melalui penggunaan penukar panas pelat atau tubular. Ini adalah cara yang efektif untuk membunuh patogen sambil mempertahankan rasa krim segar yang diinginkan oleh konsumen. Senyawa rasa yang lembut terutama dipertahankan, dan ini dapat diukur dengan parameter seperti nilai po (Unit Pasteurisasi), aspek penting dari produk premium di mana kualitas sensorik memiliki harga yang lebih tinggi.

Sterilisasi memberikan beban panas yang jauh lebih tinggi pada produk, memicu serangkaian reaksi kimia dan fisika, dan memengaruhi nilai gizi makanan. Faktor utamanya adalah reaksi Maillard, yaitu reaksi kimia antara asam amino dan gula pereduksi. Reaksi ini diinginkan pada beberapa produk seperti sup kalengan, semur, dan saus daging, yang menjadi lebih kaya dan berwarna lebih pekat, serta rasanya lebih kompleks dan gurih. Namun demikian, pada produk lain, reaksi ini berbahaya. Sebagai contoh, penggunaan suhu tinggi pada susu sterilisasi (susu UHT) menghasilkan rasa karamel yang khas dan warna yang lebih gelap daripada versi pasteurisasinya, yang merupakan konsekuensi langsung dari reaksi panas tinggi.

Hal ini juga memiliki dampak yang signifikan pada tekstur. Sterilisasi, yang melibatkan suhu dan tekanan tinggi, dapat menyebabkan pektin dalam sayuran dan buah-buahan hancur dan protein dalam daging berubah sifat, sehingga menghasilkan tekstur yang jauh lebih lembut, terkadang lembek. Hal ini terlihat pada sayuran kalengan seperti buncis atau wortel, yang jelas lebih lembut dibandingkan dengan sayuran segar atau beku. Ini adalah ciri khas dan dapat diterima dari makanan kalengan, tetapi bukan ciri yang diinginkan dari produk berlabel segar.

Aplikasi Umum dalam Industri Makanan

Aplikasi praktis dari kedua proses tersebut mungkin merupakan cara terbaik untuk memahami perbedaan teoritis di antara keduanya di seluruh industri makanan. Metode yang dipilih akan bergantung pada sifat makanan, target pasar, dan rantai distribusi.

Pasteurisasi dalam Tindakan

Pasteurisasi biasa terjadi pada produk yang dipasteurisasi dan dijual dalam rantai distribusi berpendingin, yang dimakan setelah periode yang relatif singkat.

• Produk Susu: Dalam penjualan eceran, sebagian besar susu segar dan sejumlah besar produk susu lainnya dipasteurisasi (biasanya dengan HTST) sebagai langkah keamanan tanpa merusak rasa segar.
• Jus Buah: Jus premium yang bukan dari konsentrat biasanya dijual di bagian pendingin dan sering dipasteurisasi untuk mengunci rasa yang lembut dan warna-warna cerah.
• Bir dan Anggur: Pasteurisasi menghentikan aktivitas ragi dan membunuh mikroorganisme pembusuk, menstabilkan produk akhir, dan dalam beberapa kasus, menghilangkan kebutuhan untuk menyaring.
• Telur Cair: Produk ini ditawarkan kepada konsumen dan layanan makanan dan dipasteurisasi untuk menghilangkan kemungkinan adanya Salmonella.

Sterilisasi dalam Tindakan

Pengalengan dan industri makanan yang stabil di rak mengandalkan sterilisasi sebagai dasarnya, di mana produk dapat disimpan tanpa pendinginan dalam jangka waktu yang lama.

• Sayuran dan Buah Kalengan: Ini adalah dasar dari sebagian besar pengawet konvensional. Jagung, kacang polong, dan buah persik dikalengkan atau dimasukkan ke dalam stoples kaca dan disterilkan agar aman dan stabil di dapur.
• Daging dan Ikan Kalengan: Tuna, salmon, ayam, dan jenis produk daging lainnya disterilkan di dalam kalengnya, memasok sumber protein yang stabil di rak.
• Makanan Siap Saji dan Sup: Tersedia berbagai macam sup, sambal, dan makanan siap saji yang disterilkan dalam kaleng atau kantong yang dapat ditutup kembali untuk memudahkan konsumen.
• Makanan Hewan Peliharaan: Produk makanan hewan peliharaan basah dan kering dalam kaleng atau kantong disterilkan untuk menjamin umur simpan yang lama dan keamanan mikrobiologis.

Memilih Proses yang Tepat untuk Produksi

Pemilihan proses termal yang sesuai merupakan langkah strategis, dan oleh karena itu, faktor produk, pasar, dan logistik harus dievaluasi dengan cermat. Berikut ini adalah pertanyaan-pertanyaan penting yang harus dipertimbangkan oleh produsen ketika memutuskan untuk memilih:

1. Berapa target umur simpan Anda?

Sterilisasi adalah satu-satunya alternatif jika Anda ingin produk memiliki masa simpan beberapa bulan atau tahun selama waktu tertentu. Pasteurisasi akan sesuai dan tidak terlalu keras jika produk Anda akan dikonsumsi dengan cepat.

2. Apakah saluran distribusi Anda memerlukan penyimpanan ambien?

Lihatlah total rantai pasokan Anda. Produk yang steril secara komersial akan dibutuhkan jika produk Anda perlu dikirim, disimpan, dan dipajang pada suhu ruangan. Logistik juga akan menentukan jenis wadah yang dapat Anda gunakan, termasuk karton berpendingin dan kaleng yang dapat disimpan di rak.

3. Seberapa sensitif produk Anda terhadap panas?

Evaluasi dampak panas tinggi terhadap rasa, tekstur, dan kandungan nutrisi produk Anda. Untuk produk yang lembut, panas pasteurisasi yang lebih ringan lebih disukai. Untuk produk yang kuat, perubahan yang disebabkan oleh sterilisasi mungkin dapat diterima.

4. Apa yang dimaksud dengan pH makanannya?

Keasaman suatu produk adalah parameter yang menentukan. Spora Clostridium botulinum secara alami dihambat oleh makanan yang mengandung asam tinggi (pH 4,6) seperti daging dan sebagian besar sayuran, dan dengan demikian, makanan asam rendah harus menjalani proses sterilisasi dengan kekuatan penuh agar dapat disimpan di lemari es.

Peran Penting Peralatan Sterilisasi Komersial

Sterilisasi adalah pilihan strategis. Meskipun demikian, strategi ini hanya akan berhasil jika diterapkan dengan benar, dan semuanya tergantung pada kualitas dan keakuratan peralatan Anda. Alat sterilisasi komersial, atau retort, bukan sekadar mesin; alat ini merupakan titik kontrol yang memastikan keamanan produk dan integritas merek Anda. Kegagalan dalam mempertahankan suhu, tekanan, atau waktu yang konsisten dapat mengakibatkan kegagalan besar, termasuk pembusukan atau bahkan masalah kesehatan manusia.

Itulah mengapa kolaborasi dengan produsen profesional tidak bisa ditawar. Di Levapack, kami telah mengembangkan solusi sterilisasi melalui rekayasa yang kuat untuk memberikan solusi sterilisasi yang dapat diandalkan. Kami mampu memberikan pendekatan yang komprehensif dan in-house. Teknisi terampil kami membangun dan membuat setiap Alat Sterilisasi Kaleng terbuat dari baja tahan karat yang unggul dan bebas karat untuk mencapai standar keamanan makanan tertinggi. Dan kami memahami bahwa tidak ada dua lini produksi yang sama, itulah sebabnya kami menyediakan tingkat penyesuaian yang tinggi - menyesuaikan setiap mesin dengan jenis kontainer, laju keluaran, dan tata letak pabrik Anda untuk memastikan penggabungan yang mulus dan memberikan kinerja terbaik.

Peralatan tidak boleh menjadi mata rantai yang lemah dalam rantai produksi Anda. Untuk berbicara dengan tim kami tentang kebutuhan sterilisasi spesifik Anda dan merancang solusi berkinerja tinggi untuk mendorong bisnis Anda secara ekonomis, hubungi Levapack hari ini dan jadwalkan konsultasi.

Melampaui Panas: Masa Depan Pelestarian

Meskipun pemrosesan termal merupakan standar industri, penelitian dan pengembangan pengawetan makanan masih terus berlangsung untuk memperluas batas-batasnya. Beberapa teknologi non-termal menjadi populer karena permintaan konsumen akan makanan yang terasa lebih segar, lebih bergizi, dan lebih sedikit diproses. Teknologi ini dimaksudkan untuk menghancurkan mikroorganisme tanpa atau dengan sedikit panas, sehingga dapat mempertahankan karakteristik asli makanan secara lebih efisien.

• Pemrosesan Tekanan Tinggi (HPP): Produk makanan yang disegel terkena tekanan hidrostatik yang sangat tinggi (biasanya 300-600 MPa) oleh air panas sebagai media pembawa tekanan dalam proses ini. Tekanan ini mengubah aktivitas seluler bakteri vegetatif, ragi, dan kapang tanpa merusak ikatan kovalen, dan mempertahankan molekul kecil seperti vitamin dan rasa.
• Medan Listrik Berdenyut (Pulsed Electric Field/PEF): Hal ini dilakukan dengan menggunakan pulsa singkat dari medan listrik tegangan tinggi pada makanan cair di antara dua elektroda. Denyut ini membuat pori-pori pada membran sel mikroorganisme, sehingga menonaktifkannya. Ini adalah mekanisme hemat energi dan waktu yang diterapkan terutama pada produk cair seperti jus dan susu.

Meskipun teknologi ini memberikan manfaat yang menjanjikan, namun bukan berarti tanpa kritik, seperti biaya modal yang mahal dan ketidakefektifan terhadap spora bakteri. Dalam jangka pendek hingga menengah, teknologi ini kemungkinan besar akan digunakan sebagai tambahan dan bukan sebagai pengganti proses termal konvensional, terutama dalam kategori makanan dengan asam rendah dan tahan simpan, di mana sterilisasi yang mematikan mutlak diperlukan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Apakah susu UHT disterilkan atau dipasteurisasi?

Susu Ultra-High Temperature (UHT) adalah susu steril komersial. Susu ini juga melalui semacam proses sterilisasi di mana susu dipanaskan dengan cepat pada suhu tinggi dan kemudian didinginkan dengan cepat. Proses ini menghancurkan semua mikroorganisme, termasuk spora, sehingga memungkinkan produk yang disegel untuk disimpan pada suhu kamar selama berbulan-bulan.

Dapatkah saya mensterilkan makanan di rumah secara efektif?

Mensterilkan makanan rendah asam di rumah membutuhkan alat pengaleng bertekanan. Pressure canner adalah peralatan khusus yang dapat mencapai suhu di atas titik didih air, yang diperlukan untuk menghancurkan spora botulisme. Rendaman air mendidih biasa hanya aman untuk makanan yang mengandung asam tinggi.

Apakah sterilisasi menghancurkan semua nutrisi dalam makanan?

Tidak, ini tidak membunuh semua nutrisinya. Proses sterilisasi berdampak besar pada vitamin yang peka terhadap panas dan termasuk vitamin C dan beberapa vitamin B. Tetapi makronutrien (protein, lemak, karbohidrat) dan mineral tidak terlalu terpengaruh. Makanan kaleng juga memiliki nilai gizi.

Apa yang dimaksud dengan "kemandulan komersial"?

Kemandulan komersial adalah keadaan yang terjadi ketika panas diterapkan secara memadai untuk membuat makanan tidak memiliki mikroorganisme yang dapat berkembang biak di dalam makanan di bawah kondisi penyimpanan dan distribusi tanpa pendingin yang normal. Ini bukan kemandulan total, tetapi merupakan kriteria kanonik untuk makanan kaleng yang stabil di rak.

Mengapa makanan asam terkadang hanya membutuhkan pasteurisasi untuk penyimpanan jangka panjang?

Keasaman (pH <4,6) makanan seperti tomat dan acar sangat mematikan bagi perkembangan bakteri berbahaya seperti Clostridium botulinum. Bakteri ini tidak dapat tumbuh dan mengeluarkan toksinnya yang mematikan dalam media asam tinggi. Oleh karena itu, diperlukan tingkat perlakuan panas yang lebih rendah untuk membuat produk tetap stabil di rak dan baik hingga saat pembukaan.

Kesimpulan

Keputusan pasteurisasi versus sterilisasi bukanlah keputusan teknis belaka, melainkan keputusan strategis di dasar produksi makanan. Pasteurisasi tidak merusak kualitas sensorik dan nutrisi yang dibutuhkan oleh produk segar, sementara sterilisasi hampir menghilangkan beban bakteri, memberikan keamanan yang lengkap dan masa simpan jangka panjang yang diperlukan untuk mendistribusikan ke pasar dalam jumlah besar. Arah yang benar hanya bergantung pada sifat produk Anda, tujuan pasar, dan kapasitas distribusi. Pada akhirnya, dalam kedua kasus tersebut, keberhasilannya bergantung pada seberapa cermat dan dapat dipercaya prosedurnya, dan ini adalah kriteria yang hanya dapat dipenuhi dengan keahlian profesional dan dengan bantuan peralatan berkualitas tinggi dan dipesan lebih dahulu.