Interaksi produk dan kemasan

8/3/2019 Interaksi produk dan kemasan

1/39

JTIP FTP UGM


2/39

Klasifikasi Beberapa Jenis Kemasan :

1.Klasifikasi kemasan berdasarkan frekwensi pemakaianDisposable, Semi-Disposabledan Multi-trip

2.Klasifikasi kemasan berdasarkan struktur sistem kemas (kontak

produk dengan kemasan)Primer, Sekunderdan Tersier

3.Klasifikasi kemasan berdasarkan sifat kekakuan bahan kemasan(Rigiditas)

Rigid, Semi-Rigiddan Flexible


3/39

Klasifikasi Beberapa Jenis Kemasan. :

4.Klasifikasi kemasan berdasarkan sifat perlindungan terhadaplingkungan

Hermetis (tahan uap dan gas), Kemasan tahan cahaya,

Kemasan tahan suhu tinggi,

5.Klasifikasi kemasan berdasarkan Penambahan IndikatorPassive Packagingdan Active Intelligent Packaging


4/39

Definition : Packaged Materials or Product withoutadded any substance inside packaging, howeverseveral treatment such as environmentalmodification inside the packaging sometimes

added to increase shelf life of the product.

Example :conventional packaging, vacuumpackaging, aseptic packaging and modified

atmosphere packaging.


5/39

conventional packaging vacuum packaging


6/39

aseptic packaging Modified atmosphere packaging


7/39

Penyimpangan Kualitas dalam Masa Penyimpanan(Kadaluarsa) :1.Penyusutan kualitatifdimana bahan mangalami penurunan

mutu (bahan pangan yang rusak mengalami perubahan citarasa, penurunan nilai gizi atau tidak aman lagi untuk dimakan

karena mengganggu kesehatan) sehingga menjadi tidak layakdikonsumsi manusia. Pada kondisi ini maka makanan sudahkadaluarsa atau melewati masa simpan (shelf life).2.Penyusutan kuantitatifmengakibatkan kehilangan jumlah atau

bobot hasil pertanian, dan ini

disebabkan oleh penangananyang kurang baik atau karena gangguan biologi (proses

fisiologi,serangan serangga dan tikus).


8/39

Pengemasan dapat mempengaruhi mutu pangan antara lain melalui:

1.Perubahan fisik dan kimia karena migrasi zat-zat kimia dari bahan

kemas (monomer plastik, timah putih, korosi).2.Perubahan aroma (flavor), warna, tekstur yang dipengaruhi oleh

perpindahan uap air dan O2.

Perubahan yang terjadi dapat berupa perubahanbiokimia, kimia atau migrasi unsur-unsur ke dalambahan pangan.

1. Perubahan BiokimiawiPerubahan Alami pada bahan pangan, spt Bahan-bahanpangan segar yg mengandung air, perubahan aktivitasenzim, warna, tekstur, aroma dan nilai gizi bahan.


9/39

2. Perubahan Kimiawi dan Migrasi Unsur-UnsurPerubahan kimiawi yang terjadi pada bahan pangandisebabkan oleh penggunaan fungisida, plastisizer, bahanpewarna dan pestisida yang dapat bermigrasi ke dalambahan pangan.

Pengemasan dapat mencegah terjadinya migrasi bahan-bahan ini ke dalam bahan pangan.

a. Keracunan Logam Logam yg berbahaya : timah, besi, timbal danalumunium dalam jumlah yang besar akan bersifatracun dan berbahaya bagi kesehatan manusia.


10/39

a. Keracunan Logam ..Batas maksimum kandungan logam dalam bahan panganmenurut FAO/WHO adalah 250 ppm untuk timah dan besidan 1 ppm untuk timbal.

Logam-logam lain yang mungkin mencemari bahanpangan adalah air raksa (Hg), kadmiun (Cd), arsen (Ar),antimoni (At), tembaga (Cu) dan seng (Zn) yang dapatberasal dari wadah dan mesin pengolahan atau daricampuran bahan kemasan.

Wadah dan mesin pengolahan yan telah mengalami korosidapat menyebabkan pencemaran logam ke dalam bahanpangan.


11/39

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi korosif adalah :asam organik, nitrat, oxidizing agent, atau bahan pereduksi,

penyimpanan, suhu, kelembaban dan ada tidaknya bahan pelapis(enamel).Keracunan yang diakibatkan logam-logam ini dapat berupa

keracunan ringan atau berat seperti mual-mual, muntah, pusingdan keluarnya keringat dingin yang berlebihan.


12/39

b. Migrasi Plastik Ke Dalam Bahan Pangan Plastik dan bahan-bahan tambahan dalam pembuatan plastik plastisizer,

stabilizer dan antioksidan dapat bermigrasi ke dalam bahan pangan yangdikemas dengan kemasan plastik dan mengakibatkan keracunan.Monomer plastikyang dicurigai berbahaya bagi kesehatan manusia

adalah vinil klorida, akrilonitril, metacrylonitril, vinilidenklorida dan styrene.

Monomer vinil klorida dan akrilonitril berpotensi untuk menyebabkan kankerpada manusia, karena dapat bereaksi dengan komponen DNA yaitu guanin dansitosin (pada vinil klorida) sedangkana denin dapat bereaksi denganakrilonitril (vinil sianida).

Contohnya : Vinil asetat dapat menimbulkan kanker tiroid, uterus dan hati

pada hewan. Vinil klorida dan vinil sianida bersifat mutagenik terhadapmikroba Salmonella typhimurium. Akrilonitril dapat membuat cacat lahirpada tikus-tikus yang memakannya.


13/39

b. Migrasi Plastik Ke Dalam Bahan Pangan Monomer akrilat, stirena dan metakrilat serta senyawa turunannya seperti vinilasetat, PVC, kaprolaktan, formaldehida, kresol, isosianat oragnik, heksa-metilendiamin, melamin, epidiklorohidrin, bispenol dan akrilonitril dapatmenyebabkan iritasi pada saluran pencernaan terutama mulut, tenggorokan dan

lambung.

Laju migrasi monomer ke dalam bahan yang dikemas tergantung dari lingkungan.Semakin tinggi suhu maka semakin banyak monomer plastik yang termigrasi ke

dalam bahan yang dikemas.

Konsentrasi residu vinil klorida awal 0.35 ppm termigrasi sebanyak 0.020 ppm

selama 106 hari kontak pada suhu 25oC. Monomer akrilonitril keluar dari plastikdan masuk ke dalam makanan secara total setelah 80 hari kontak pada suhu 40 oC.


14/39

b. Migrasi Plastik Ke Dalam Bahan Pangan Batas ambang maksimum dari monomer yang ditoleransi keberadaannya di dalambahan pangan ditentukan oleh hasil tes toksisitas (LD 50) serta jumlah makanan

yang dikonsumsi/hari.

Di Belanda toleransi maksimum yang diizinkan adalah 60 ppm migran dalam

makanan atau 0.12 mg/cm2 permukaan plastik. Di Jerman toleransi maksimumyang diizinkan adalah 0.06 mg/cm2 lembaran plastik. Batas toleransi untuk

monomer vinil klorida 0.05 ppm (di Swedia 0.01 ppm).

Metode dan alat untuk mendeteksi dan menganalisa migrasi komponen plastik

dalam bahan pangan adalah pelabelan radioaktif, termogravimetri,

spektrofotometer, Gas Chromatography (GC),High Performance Liquid

Chromatography (HPLC) dan Gas Chromatography-Mass Spectrometer(GC-MS),

yang dapat mendeteksi migran dengan kadar 10-20 gram10-6 gram.


15/39

b. Migrasi Plastik Ke Dalam Bahan Pangan

Selain monomer plastik, timah putih (Sn)juga dapat bermigrasi pada makanankaleng dengan batas maksimum 250 mg/kg. Sn merupakan mineral yang secara

alami terdapat pada bahan pangan yaitu sebesar 1 mg/kg dan dibutuhkan oleh

manusia dalam jumlah kecil.

Dosis racun dari Sn adalah 5-7 mg/kg berat badan. Sn dapat mengkontaminasibahan pangan melalui wadah/kaleng dan peralatan pengolahan.


16/39

b. Migrasi Plastik Ke Dalam Bahan Pangan

Plastisizer seperti ester posporik, ester ptalik, glikolik, chlorinated aromatik danester asam adipatik dapat menyebabkan iritasi, Yang aman heptil ptalat, dioktiladipat, dimetil heptil adipat, di-N-desil adipat, benzil aktil adipat, ester dari asamsitrat, oleat dan sitrat.

Plastisizer DBP (Dibutil Ptalat) pada PVC termigrasi cukup

banyak yaitu 55-189mg ke dalam minyak zaitun, minyak jagung, minyak biji kapas dan minyak kedele

pada suhu 30oC selama 60 hari kontak.Plastisizer DEHA (Di 2-etilheksil adipat)

pada PVC termigrasi ke dalam daging yang dibungkusnya (yang mengandungkadar lemak 20-90%) sebanyak 14.5-23.5 mg/dm2 pada suhu 4oC selama 72 jam.


17/39

Penyebab kontaminasi mikroorganisme pada bahanpangan adalah :- kontaminasi dari udara atau air melalui lubang padakemasan yang ditutup secara hermetis.- Penutupan (proses sealer) yang tidak sempurna- Panas yang digunakan dalam proses sealer pada filmplastik tidak cukup karena sealer yangterkontaminasi olehproduk atau pengaturan suhu yang tidak baik.- Kerusakan seperti sobek atau terlipat pada bahan

kemasan.


18/39

Faktor-faktor mekanis yang dapat merusak bahan-bahanhasil pertanian segar dan bahan pangan olahan adalah :

a.Stress atau tekanan fisik, yaitu kerusakan yangdiakibatkan karena jatuh atau oleh adanya gesekan.

b. Vibrasi (getaran), yang dapat mengakibatkan kerusakanpada bahan atau kemasan selama dalam perjalanan ataudistribusi. Untuk menanggulanginya dapat digunakan bahan

anti getaran.


19/39

Kemasan harus impermiabel terhadap aroma yang diinginkan dari bahan

pangan, misalnya kopi dan makanan ringan juga untuk mencegah masuknyabau seperti pada tepung atau makanan berlemak.

Kemasan juga harus dapat mencegah masuknya warna dari plastisizer, tintapencetak kemasan, perekat atau pelarut yang digunakan dalam pembuatankemasan. Kemasan gelas dan logam kedap terhadap gas dan uap, sedangkan

film plastik mempunyai kisaran permeabilitas yang luas tergantung padaketebalan, komposisi kimia serta struktur dan orientasi molekul di dalam filmplastik.

Bau yang berasal dari kemasan plastik dapat timbul dari :1. Pembentukan gugus karbonil apabila plastik polietilen dipanaskan pada

suhu tinggi.2. Zat antioksidan yang dapat mengadakan interaksi dan membentuk produkyang berbau.3. Pecahan-pecahan molekul pada kemasan.


20/39

Oksigen dapat menyebabkan terjadinya proses oksidasi yang tidak diinginkanbagi produkproduk yang peka terhadap oksigen seperti vitamin A dan C.

Pencegahan reaksi oksidasi dapat dilakukan dengan cara :- Pengaturan kadar oksigenKonsentrasi oksigen pada ruang penyimpanan atau di dalam kemasan untukproduk-produk yang peka terhadap oksigen adalah 3-5%. Konsentrasi oksigendi bawah 2% menyebabkan terjadinya respirasi anaerob yang dapat

mengakibatkan kebusukan pada bahan.

- Pengaturan kadar CO2Konsentrasi CO2 untuk penyimpanan komoditi pertanian adalah 5-10% (kecualiuntuk penyimpanan apel, tomat dan jeruk).

- Pengemasan dalam kemasan kedap udaraKemasan kedap udara (vakum) digunakan untuk mengemas keju dan makananbayi.


21/39

Pengaruh insulasi dari kemasan ditentukan oleh konduktivitas panasdan reflektivitas dari kemasan.

Bahan kemasan dengan konduktivitas panas yang rendah misalnyakotak karton, polystirene atau poliuretan akan mengurangi pindahpanas konduksi, dan bahan kemasan yang reflektif seperti alumunium

foil akan merefleksikan panas.

Pengendalian suhu penyimpanan merupakan hal penting untuk dapatmenjaga bahan pangan dari perubahan suhu. Jika kemasandipanaskan misalnya sterilisasi dalam kemasan atau makanan siap saji

yang dipanaskan di dalammicrowave, maka kemasan yang digunakan harus tahan terhadap

suhu tinggi.


22/39

Transmisi cahaya ke dalam kemasan dibutuhkan agar kita dapat melihat isi darikemasan tersebut, tetapi produk yang sensistif terhadap cahaya, misalnya lemak yang

akan mengalami oksidasi dengan adanya cahaya atau kerusakan riboflavin dan pigmealami, maka harus digunakan kemasan yang opaq (berwarna gelap) sehingga tidakdapat dilalui oleh cahaya.

Jumlah cahaya yang dapat diserap atau ditransmisikan tergantung pada bahankemasan, panjang gelombang dan lamanya terpapar oleh cahaya. Beberapa bahan

kemasan seperti polietilen densitas rendah (LDPE) mentransmisikan cahaya tampak(visible) dan ultraviolet, sedangkankemasan polivinil klorida (PVC) mentransmisikancahaya tampak tapi cahaya ultraviolet akan diabsorbsi.

Perubahan yang terjadi akibat cahaya antara lain adalah :1. Pemudaran warna, seperti pada daging dan saus tomat.

2. Ketengikan pada mentega (terutama jika terdapat katalis Cu).3. Pencoklatan pada anggur dan jus buah-buahan4. Perubahan bau dan menurunnya kandungan vitamin A,D,E,K dan C, sertapenyimpangan aroma bir.


23/39

Pengemasan aseptis adalah suatu cara pengemasan bahandi dalam suatu wadah yang memenuhi empat persyaratan,yaitu : Steril pada produk, wadah/tempat, dan lingkungantempat pengisian produk serta wadah pengepak yangdigunakan harus rapat untuk mencegah kontaminasi kembali

selama penyimpanan.

Prinsip pengemasan aseptis adalah baik bahan pangan yangdikemas maupun bahan kemasan harus bebas darimikroorganisme perusak (patogen dan toksin) ketika bahanpangan tersebut dikemas, sehingga produk pangan yangdikemas merupakan produk yang steril dan aman untukdisimpan pada suhu ruang dalam jangka waktu yang lebihlama.


24/39

Penggunaan pengemasan aseptik dimulai tahun 1917, berdasar suatupaten mengenai cara pengalengan aseptik, pada tahun 1919diperkenalkan produk-produk kemasan aseptis dalam suatu pameransusu di London. Penggunaan kemasan aseptis baru mulai berkembangsetelah Perang Dunia II dan berkembang dengan pesat dalam tahun 1962,

yaitu saat diperkenalkan mesin pengemasan aseptis untuk bahanpengemas fleksibel.

Sistem pengemasan aseptis digunakan untuk mengemas berbagaimacam produk seperti bahan pangan dan obat-obatan. Dalam

pengawetan bahan pangan, pengemasan aseptis banyak digunakan untukpengawetan minuman atau makanan berbentuk cair terutama susu dansari buah yang mengandung asam rendah.


25/39

Untuk keberhasilan proses aseptis bahan pangan, makaada beberapa persyaratan yang diperlukan, yaitu :- Peralatan yang dapat disterilkan- Produk steril secara komersial-Kemasan yang steril secara komersial- Ruang steril dalam mesin pengemas, tempat pengisianproduk steril ke dalam kemasan steril dan penutupansecara hermatis- Ada monitoring dan pencatat faktor-faktor kritis


26/39

Dalam sistem pengemasan aseptis, proses yang dilakukan

adalah :1.Produk dan wadah pengemas disterilisasi secaraterpisah,2.Kemudian dilakukan pengisian produk ke dalam wadah

dalam lingkungan steril sehingga diperoleh produk sterildalam kemasan yang tahan disimpan dalam jangka waktulama.

Sterilisasi produk dalam sistem aseptis dilakukan dengansistem alir atau sistem UHT (Ultra High Temperature),yaitupemanasan dengan suhu yang sangat tinggi (135-150oC) selama 2-5 detik.


27/39

Pemanasan produk dengan sistem UHT dalam pengemas aseptis dapat dibagimenjadi 2 kategori utama, yaitu:

1. Sistem pemanasan langsung, yaitu sistem dimana terjadi kontaklangsung antara medium

Pemanasan dam hal ini uap panas dengan produk yang dipanaskan. Dalamsistem pemanasan langsung terdapat dua cara yaitu : 1) cara injeksi uap dimanauap panas disuntikkan ke dalam produk, dan 2) cara infusi dimana produkdiinfusikan ke dalam aliran uap panas


28/39

2. Sistem pemanasan tidak langsung,

yaitu sistem dimana medium pemanas tidak kontaklangsung dengan produk. Panas ditransfer melalui permukaan (biasanya stainless

steel). Pada sistem pemanasan tidak langsung ada 3 (tiga) macam cara, yaitu : 1)heat exchanger tipekonvensional yang berupa lempengan atau plate dan 2) tipesaluran atau tubulardan 3) Scraped-Surface Heat Exchanger.

Pindah panas terutama disebabkan kondensasi uap mencapai sekitar 10

persen dari produk. Sehingga untuk mempertahankan kadar padatan produk,perlu diuapkan dengan vakum. Pada sistem injeksi uap, uap panasdisemprotkan ke dalam aliran produk menggunakan injektor. Suhu uapmencapai 140-146oC dengan waktu tinggal sekitar 4 detik. Suhu produk yangdisterilisasi mencapai 137-138 persen. Pada proses infusi produk, produkdidispersikan ke dalam ruang infusi yang berisi uap panas.


29/39

Berbagai cara sterilisasi wadah pengemas


30/39

Masing-masing cara sterilisasi tersebut mempunyai

keuntungan dan kelemahan. Sterilisasi dengan uap panasdan udara panas akan menghasilkan suhu tinggi padatekanan atmosfir, tetapi mempunyai kelemahan karenamikroorganisme lebih tahan di dalam uap/udara panas

daripada di dalam uap jenuh.

Sterilisasi wadah menggunakan hidrogen peroksidamempunyai keuntungan karena prosesnya cepat dan efisien,sedangkan radiasi dapat digunakan untuk sterilisasi wadahyang terbuat dari plastik yang sensitif terhadap panas, tetapimempunyai kelemahan karena biayanya yang mahal danlokasinya terbatas.


31/39

Pada proses aseptis yang tradisional, peroksidadiaplikasikan ke bahan kemasan dengan cara menyemprotatau mengkondensasikan gas H2O2 pada permukaanbahan kemasan.

Konsentrasi peroksida yang digunakan biasanya sekitar 2%dengan waktu 2-4 detik. Bahan kemasan yang masih basahdan mengandung H2O2 kemudian diberi sinar UV, kemudiankemasan dikeringkan dengan udara panas untuk

menghilangkan sisa H2O2.


32/39

Saat ini kombinasi antara peroksida dan UV telah dikembangkan olehTetra Pak, dimana sinar UV diberikan setelah kemasan dikeringkandengan udara panas. Sinar UV lebih efektif untuk membunuhmikroorgansime patogen dalam keadaan kering daripada dalamkeadaan basah.

Dalam pengemasan aseptik, ada beberapa metode pengemeasanyang dapat diterapkan yaitu :1. Film and Seal2. Form, Fill and Seal3. Erect, Fill and Seal

4. Thermoform, Fill and Seal5. Blow mold, Fill and Seal


33/39

Thin-walled can bodies (10) made by theDWI process are aseptically filled with a non-carbonated liquid food product at ambienttemperature. The aseptic process comprises,within a sterile environment, sterilising thecan bodies by hot air in a first oven (36) andfilling them in a filler (40) with a metered doseof the product, sterilising end closures (11)for the cans in a second oven (42) again by

hot air, and placing the end closures on thecans whilst still at an elevated temperature soas to form closed packages having atemporary aseptic seal, moving the closedpackages from the sterile environment, and,subsequent to the sterile environment,double-seaming the end closures onto the

can bodies to form hermetically sealed cans,and reforming the end closures inwardly ofthe cans so as to create in the cans apositive internal pressure by which panellingof the can side walls may be resisted. http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?WO=1998046486


34/39

Flash-Pasteurizing

Aseptic Packaging has three major components: flash-pasteurizing the contents, sterilizing the container and

filling the container. The first step, flash-pasteurizing,

involves heating the liquid (e.g., juice, soup, nectar, milk)

to a high temperature (165 degrees F) for a short amountof time (15 to 30 seconds). The heat kills all the

microorganisms in the liquid by causing their cellular

proteins and enzymes to denature (i.e., fall apart). Yet,

because the process is so brief, the liquid maintains its

color, flavor and aroma better than longer heat

sterilization processes.


35/39

Container SterilizationThe next step in the aseptic packaging process is sterilizing the inside of

the individual containers. There are two approaches to decontamination:"wet" and "dry." In "wet" sterilization (also known as "washing"), a solution

of water and hydrogen peroxide (H2O2) is heated into steam and shot

into the opening of the containers. This burst of super-hot water vapor

heats microorganisms until their protein denature while the hydrogen

peroxide molecules attack viruses and other pathogens. To remove anylingering hydrogen peroxide, the interior is usually rinsed with a second

burst of pure steam. In "dry" sterilization, hydrogen peroxide is vaporized

along with other cleaning agents and mixed with pressurized nitrogen

gas. These gases are then injected into a plastic preform, inflating it into

its final bottle shape (a.k.a. "blow molding") while sterilizing the insidewith the hydrogen peroxide. The "dry" term comes from the fact that no

water vapor is present in the pressurized gas. And, because of the high

temperatures involved, the hydrogen peroxide does not condense into a

liquid, allowing it to simply escape from the inside without rinsing.


36/39

Container FillingFinally, in a fully-automated, sealed and decontaminatedfilling chamber, the liquid product is gently injected into

the sterilized containers with a special nozzle. Once a

pre-measured volume has been injected, an instrument

lowers itself around the nozzle to form a seal against thecontainer. The nozzle then retracts and the instrument

creates a vacuum and permanently closes up the

container, preparing it to leave the chamber and ship out

to stores.http://www.fda.gov/Food/FoodSafety/Product-SpecificInformation/AcidifiedLow AcidCannedFoods/EstablishmentRegistrationThermalProcessFiling/Instructions/ucm125907.htm

http://www.aeb.com/resources/webinar_aseptic_packaging/view/
http://www.fda.gov/Food/FoodSafety/Product-SpecificInformation/AcidifiedLowhttp://www.fda.gov/Food/FoodSafety/Product-SpecificInformation/AcidifiedLowhttp://www.fda.gov/Food/FoodSafety/Product-SpecificInformation/AcidifiedLowhttp://www.fda.gov/Food/FoodSafety/Product-SpecificInformation/AcidifiedLow


37/39

Pengujian keutuhan kemasan dalam sistim aseptik merupakan hal yang kritis.Hal ini karena berhubungan dengan keamanan dan kualitas produk. Untukkeperluan tersebut dibutuhkan uji yang bersifat non destruktif. Beberapa testyang sering digunakan ialah:

1.Test elektrolit, digunakan untuk mengetahui kerusakan yang berhubungandengan kebocoran kemasan, test ini menggunakan larutan elektrolit, bila terjadikebocoran maka akan terjadi arus listrik.2. Tes tekanan, digunakan untuk mendeteksi kebocoran dari kemasan, dalamtest ini, gas diinjeksikan ke dalam kemasan yang telah dicelup dalam air. Injeksigas dilakukan dengan pompa. Bila terjadi kebocoran maka terjadi gelembungdalam air.

3.Tes mikrobiologi, digunakan untuk mendeteksi adanya kontaminasi darimikroba dalam kemasan. Test ini juga digunakan untuk menguji efektifitassterilan yang digunakan.


38/39

Spora bakteri yang digunakan dalam pengujian efektivitas sterilisasi


39/39

Interaksi produk dan kemasan

Documents

Transcript of Interaksi produk dan kemasan