Bahan Konstruksi Untuk Peralatan Industri Pangan [PDF]

Citation preview

Bahan Konstruksi Untuk Peralatan Industri Pangan Dosen Pengajar : Dr. Ir. Iriany, M.Si.



Disusun Oleh



: Romario Fario/170405069 Ari Kurniawan NST /170405107 Ricky Muhammad Adha /170405134 Cut Putri Barent /170405138 Rachmad Fadly /170405140



DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2020



BAB I LATAR BELAKANG Mesin atau peralatan sesuai dengan fungsinya, biasanya dirancang untuk melakukan fungsi tertentu dalam proses pengolahan pangan. Secara tradisional, perhatian utama mengenai desain lebih menitikberatkan pada bagaimana mesin atau peralatan bisa melakukan fungsi tersebut dengan efektif dan efisien. Sebagai akibatnya, sering menyebabkan mesin atau peralatan menjadi lebih sulit untuk dibersihkan. Atau, tidak jarang mesin atau peralatan tersebut mempunyai bagian-bagian yang tidak mungkin dibersihkan (noncleanable “dead” areas) yang menjadi tempat nyaman bagi mikroba untuk tumbuh dan berkembang. Selama proses produksi, sering diinginkan mikroba dalam jumlah yang minimal untuk mencegah terjadinya akumulasi senyawa tertentu yang menyebabkan permasalahan (i) keamanan pangan (mungkin bersifat toksik) atau (ii) mutu (mungkin menyebabkan terjadinya off-flavors). Konstruksi dalam pangan berkaitan dengan keamanan serta mutu kualitas pangan, konstruksi selain kuat juga harus selalu dalam keadaan bersih secara fisik dan bebas dari barangbarang sisa atau bekas. Adanya teknologi pengolahan pangan dan perkembangan alat-alat modern dibidang konstruksi timbul pula masalah yang harus diatasi. Tumbuhnya industri pangan yang modern tersebut menuntut syarat-syarat tertentu baik kuantitas dan mutu bahan baku. Kekuarangan mutu akan berkesinambungan terhadap penyediaan bahan baku sehingga akan mempengaruhi produksi industri yang tidak memenuhi syarat. Secara umum, mesin dan peralatan yang digunakan untuk memproduksi pangan harus dibuatkan berdasarkan perencanaan yang memenuhi persyaratan teknik dah higiene. Artiny dipersyaratkan bahwa mesin dan peralatan pangan harus memenuhi syarat sesuai jenis produk yang diolah, permukaan yang berhubungan dengan makanan tidak berlubang, tidak mengelupas, dan tidak berkarat serta tidak mencemari hasil produksi dan mudah dibersihkan. Oleh karena itu bahan konstruksi pangan merupakan hal yang sangat penting dipertimbangkan dalam industri pangan.



BAB II Bahan Konstruksi Untuk Peralatan Industri Pangan konstruksi mesin/peralatan industri pangan, adalah bahwa mesin/peralatan tersebut harus terbuat dari bahan-bahan yang sesuai 2.1 Bahan logam yang bisa digunakan Bahan utama untuk mengkonstruksi mesin/peralatan pengolahan pangan pada kenyataannya tersedia cukup beragam. Bahan-bahan ini mempunyai karakteristik yang bervariasi, baik yang berkaitan dengan potensi kegunaannya, kesesuaiannya, atau pun sifat-sifat saniternya. Tergantung pada aplikasinya, berbagai jenis logam maupun non-logam (plastik, karet, dan lain-lain) bisa digunakan sebagai bahan kontak pangan pada mesin/ peralatan. Namun demikian, berbagai jenis bahan jelas-jelas tidak direkomendasikan penggunaannya, dan karena itu harus dihindari, khususnya untuk suatu aplikasi tertentu. Berikut ini adalah beberapa jenis bahan logam yang bisa dipertimbangkan pengunaannya berkesesuaian dengan aplikasinya. 2.1.1 Baja Tahan Karat (stainless steel, SS). Baja tahan karat (stainless steel, SS) sebagaimana dinyatakan sebelumnya merupakan bahan yang paling umum digunakan untuk konstruksi mesin/peralatan pengolahan pangan. Secara umum SS merupakan bahan logam yang lebih disukai pemakaiannya sebagai bahan/permukaan kontak pangan (food contact surface) karena (i) bersifat tahan karat serta (ii) kuat dan tahan lama untuk berbagai aplikasi. Namun demikian, tidak semua SS mempunyai sifat yang sama. Sifat-sifat paduan baja SS sangat dipengaruhi oleh komposisinya, khususnya komposisi kromium (Cr) dan nikel (Ni). Kandungan Cr biasanya berkaitan dengan sifat tahan karat, sedangkan kandungan Ni berhubungan dengan kekuatan baja. Semakin tinggi kandungan Cr maka baja akan semakin tahan karat; sedangkan semakin tinggi kandungan Ni akan semakin tinggi kekuatannya. Pada prakteknya; karakter SS dinyatakan sebagai tingkat dan rasio kandungan Cr dan Ni ini. Sebagai contoh, AISI 300 Series Stainless Steel, merekomendasikan penggunaan baja SS seri 300 untuk bahan/permukaan kontak pangan. SS seri 300 ini juga sering disebut sebagai SS 18/8, yang menunjukkan bahwa SS tersebut terbuat dari paduan 18% Cr dan 8% Ni. Sedangkan;



standar



3A



Sanitary



-yang umumnya



digunakan



di



industri



susumempersyaratkan bahwa baja yang digunakan sebagai bahan kontak pangan adalah SS 316



(atau 18/10). Jenis SS 304 disarankan hanya digunakan untuk keperluan utilitas (misalnya untuk pipa). Standar baku 3A bisa digunakan sebagai acuan; dimana di dalamnya terdapat pula spesifikasi yang mencakup komposisi paduan (alloy) dan pelapis yang bisa digunakan untuk fabrikasi. Perlu pula diperhatikan bahwa karakteristik SS bisa berubah pada pemakaian yang terus-menerus, khususnya perubahan pada lapisan kromium oksida sebagai akibat pemakaian pembersih yang inkompatibel (tidak sesuai) atau terlalu abrasif; pemakaian lap pembersih yang abrasif, atau pun karena interaksi dengan klorin dan sanitaiser lainnya. Karena itu, direkomendasikan bahwa pada awalnya, permukaan SS hendaknya dipasivasi (passivated) dengan menggunakan asam nitrat atau agen oksidator kuat lainnya, dan hal ini diulang secara berkala, untuk memastikan bahwa lapisan kromium oksida dipermukaan tetap pasif (nonreactive). Proses pasivasi untuk SS sebagai bahan/ permukaan kontak pangan juga direkomendasikan untuk dilakukan setelah proses perbaikan (reparasi, polishing) permukaan mesin/peralatan kontak pangan. 2.1.2



Titanium. Titanium mempunyai kekuatan dan daya tahan karat yang sangat baik, terutama pada



kondisi lingkungan asam. Namun demikian, penggunaannya sangat terbatas karena pertimbangan ekonomi (harga). Titanium cocok digunakan pada paduan SS untuk mesin/peralatan pengolahan pangan, khususnya untuk produk pangan asam dan/atau garam yang tinggi; misalnya untuk pengolahan produk jus jeruk dan produkproduk tomat. 2.1.3



Platinum. Platinum juga merupakan bahan yang mempunyai daya tahan karat yang tinggi serta



kekuatan yang tinggi pula. Tetapi, bahan yang relatif langka ini juga mempunyai harga yang tinggi; sehingga penggunaannya menjadi sangat terbatas. 2.1.4



Emas. Emas juga mempunyai harga yang sangat mahal. Penggunaan emas sebagai bahan/



permukaan kontak pangan diperbolehkan. Bahkan, menurut standar 3-A Sanitary, dalam beberapa kasus, penggunaan emas sangat cocok sebagai bahan solder sensor optik (misalnya serat optik) pada SS. Dalam hal ini, emas merupakan bahan yang dianggap tepat karena daya tahan yang tinggi terhadap abrasi dan kompatibel dengan gelas. Beberapa bahan logam lain juga



bisa digunakan dan mempunyai aplikasi khusus tertentu, misalnya: Pemakaian tembaga (copper), secara tradisi, utamanya ditemukan pada peralatan yang digunakan untuk industri bir (brewing industry) dan beberapa untuk dandang/tong pada proses pembuatan keju di Swiss. Perhatian serius perlu diberikan, khususnya jika melakukan pengolahan dengan produk pangan asam, dimana tembaga bisa terlucuti (leach) dan masuk ke dalam produk. 2.1.5



Aluminium Alumunium juga digunakan pada bagian-bagian tertentu mesin/peralatan pengolahan



pangan, terutama untuk peralatan yang dipersyaratkan harus ringan. Namun demikian, aluminium mempunyai sifat tahan karat yang rendah, dan mudah berlubang dan retak, apalagi jika digunakan terus-menerus. Karena itu, diperlukan perawatan dan perlakuan hati-hati; terutama pada proses pembersihan dan sanitasi, karena bahan kimia pembersih dan pengoksidasi akan mempercepat kerusakan (berlubang dan retak) alumnium. Pada umumnya, sebagai bahan/permukaan kontak pangan, aluminium harus dilapisi dengan bahan yang sesuai, misalnya dengan pelapis seperti politetra (PTFE atau Teflon) yang kompatibel dengan aplikasi pengolahannya. Logam karbonisasi (carbonized metal) dan besi cor biasanya digunakan hanya untuk bahan/ permukaan kontak pangan pada alat penggorengan dan pemasakan khususnya untuk jasa boga. 2.2 Bahan non-logam Selain logam, beberapa bahan non-logam juga bisa digunakan untuk tujuan khusus yang berkesesuaian, misalnya sebagai bahan kontak pangan pada peralatan pengolahan pangan (misalnya pada probe, gasket, dan membran). Sacara umum, bahan-bahan untuk aplikasi ini harus tetap memenuhi persyaratan desain saniter. Bahan-bahan nonlogam umumnya kurang bersifat tahan karat dan kurang kuat (kurang tahan lama), sehingga perlu program pemeliharaan yang lebih sering untuk memastikan bahwa bahan belum aus dan rusak, serta perlu diganti sesuai dengan persyaratan yang ada. Beberapa bahan non-logam antara lain adalah: 2.2.1



Bahan plastik, karet, atau seperti karet Bahan plastik, karet, atau seperti karet yang bisa digunakan harus bersifat food grade dan



memenuhi persyaratan standar saniter (misanya 3A Sanitary Standards). Peralatan pembantu



proses terbuat dari plastik dan/atau karet yang digunakan berulang-ulang, harus sesuai dengan peraturan/ standar mengenai bahan/ permukaan kontak pangan yang berlaku. 2.2.2



Keramik Keramik bisa digunakan terutama pada filtrasi membran. Membran adalah sebuah



struktur yang dapat memisahkan secara selektif bahan yang melewatinya. Kegiatan pemekatan/pemisahan/pemurnian dengan membran telah berkembang dan diaplikasikan di banyak industri dari industri kimia, farmasi dan obat-obatan herbal, makan dan minuman, Membran dapat dibuat dari bahan keramik. 2.2.3 Gelas, Gelas bisa digunakan sebagai bahan kontak pangan. Namun demikian aplikasinya cukup terbatas karena sifat gelas yang mudah pecah. Beberapa jenis gelas dengan formulasi khusus (formulated glass materials), misalnya Pyrex® juga bisa digunakan. Karena bersifat mudah pecah, rendah keawetanannya, dan tidak terlalu kuat, maka hanya untuk aplikasi tertentu saja peralatan gelas cocok digunakan. 2.2.4



Kertas Kertas umumnya bisa digunakan untuk hal-hal yang bersifat sekali pakai (disposable).



Saat ini kemasan kertas masih banyak digunakan dan mampu bersaing dengan kemasan lain seperti plastic dan logam karena harganya yang murah, mudah diperoleh dan penggunaannya yang luas. Selain sebagai kemasan, kertas juga berfungsi sebagai media komunikator dan media cetak. Kelemahan kemasan kertas untuk mengemas bahan pangan adalah sifanya yang sensitive terhadap air dan mudah dipengaruhi oleh kelembaban udara lingkungan. Sifat-sifat kemasan kertas sangat tergantung pada proses pembuatan dan perlakuan tambahan pada proses pembuatannya. 2.2.5



Kayu Kayu, bahan dengan porositas tinggi sehingga sulit dibersihkan, hendaknya dihindari



pemakaiannya sebagai bahan/permukaan kontak pangan. Pemakaian kayu pada aplikasi jasa



boga biasanya sangat dibatasi (atau bahkan dilarang) oleh kebanyakan Badan Otoritas Keamanan Pangan, dengan kekecualian biasanya pada kayu keras untuk papan potong (talenan).



BAB III PRINSIP MESIN INDUSTRI PANGAN



Dalam aspek desain, industri pangan mempunyai berbagai persyaratan khusus, guna menjamin proses produksi yang menghasilkan produk aman dan bermutu. Perlu diingat bahwa berbagai mikroba pathogen yang menjadi biang keladi permasalahan keamanan pangan bisa dengan mudah mencemari produk pangan yang sedang diolah. Demikian pula berbagai kontaminan lainnya (baik kimia maupun fisik) yang bisa saja berpeluang mencemari produk di setiap mata rantai proses. Karena itulah maka, peluang terjadinya kontaminasi ini perlu diminimisasi dengan mengaplikasikan prinsip-prinsip desain yang mempertimbangkan aspek sanitasi dan kebersihan. Desain yang demikian itu disebut sebagai desain saniter (sanitary design). Desain saniter adalah aplikasi teknik desain peralatan dan fasilitas yang tetap memungkikan dilakukannya proses pembersihan. Dalam kaitannya dengan bangunan, misalnya, menurut Peraturan Menteri Perindustrian RI No.75/M-IND/PER/7/2010 tentang Pedoman Cara Produksi Pangan Olahan yang Baik, dipersyaratkan bahwa bangunan dan ruangan dibuat berdasarkan perencanaan yang memenuhi persyaratan teknik dan higiene, mudah dibersihkan, mudah dilakukan kegiatan sanitasi, dan mudah dipelihara.Hal ini mencakup aspek desain dan tata letak struktur ruangan, termasuk lantai, dinding, atap dan langit-langit.Pintu jendela dan ventilasi, dan lain-lain. Pertimbangan khusus juga dipersyaratkan untuk mesin dan peralatan. Untuk mesin/ peralatan yang kontak langsung dengan bahan pangan olahan, perlu didesain, dikonstruksi dan diletakkan sedemikian rupa sehingga menjamin mutu dan keamanan produk. Sebagai pedoman umum terdapat sepuluh prinsip utama yang perlu di pertimbangkan untuk melakukan desain, fabrikasi, dan konstruksi untuk alat, mesin, fasilitas industri pangan : 1. Bisa dibersihkan mencapai standar kebersihan mikrobiologi.



Mesin dan peralatan untuk industri pangan harus dikonstruksikan untuk memastikan proses pembersihan dan sanitasi secara efektif dan efisien, dan hal ini dipertahankan untuk selama masa pakainya. Pembersihan semua bahan pangan dan sisa-sisanya merupakan hal kritis untuk proses produksi pangan yang saniter. Pembersihan sisa-sisa pangan pada mesin/ peralatan berarti mencegah masuknya mikroba, serta sekaligus mencegah kelangsungan hidup dan pertumbuhan mikroba. Hal ini perlu dipertimbangkan serius dalam desain mesin/peralatan, baik yang mempunyai permukaan kontak langsung maupun tidak dengan pangan. 2. Terbuat dari bahan-bahan yang sesuai. Bahan atau material yang digunakan untuk mesin/peralatan harus sesuai dengan produk yang diolah, lingkungan, bahan-bahan pembersih dan sanitasi, dan merode pembersihan dan sanitasi yang direncanakan. Secara umum, bahan atau material mesin/ peralatan harus bersifat inert (tidak bereaksi), tahan terhadap korosi, tidak berpori (nonporous) dan tidak and tidak menyerap (nonabsorbent). Prinsip ini mempersyaratkan pemilihan bahan dengan sifat permukaan tahan berbagai kemungkinan paparan bahan tertentu selama digunakan untuk proses produksi. 3. Seluruh bagian mudah dijangkau untuk keperluan inspeksi, pemeliharaan, pembersihan dan sanitasi. Semua bagian/ komponen mesin/peralatan harus secara mudah dilakukan inspeksi (pemeriksaan), pemeliharaan, pembersihan dan/atau sanitasi. Kemudahan ini diukur dengan kondisi dimana inspeksi harus bisa dilakukan oleh seseorang tanpa bantuan peralatan (tools) tambahan. Dalam hal ini, mesin/ peralatan harus bisa dibongkar- pasang dengan mudah, sehingga bisa mengoptimasi kondisi sanitasi. Dalam hal ini; ada prinsip umum yang perlu diaplikasikan; yaitu "Jika Anda tidak bisa 4. Tidak memungkinkan terjadinya penumpukan produk atau cairan. Mesin/peralatan harus didesain untuk bersifat untuk memastikan bahwa produk pangan, air, dan cairan lainnya tidak tinggal dan menumpuk pada bagian mesin/peralatan. 5. tertutup secara kedap. Semua lubang atau peralatan harus ditiadakan, atau ditutup secara permanen. Baut, keling, gantungan, kurungan, Kotak penyambung, pelat dan "self-draining", a lubang harus a



cekungan pada mesin/ lain-lain harus dilas sedemikian rupa sehingga merupakan bagian kontinum dari permukaan mesin- peralatan, dan tidak menyisakan adanya lubang.



6. Tidak terdapat celah atau ceruk. Semua bagian mesin/ peralatan harus bebas dari adanya lubang, retak, korosi, ceruk, sambungan terbuka, ,tepian yang meionye kesenjangan (gap), sisa drat, atau pun lubang buntu (dead end) yang memungkinkan "tempat persembunyian" kontaminan (kotoran dan/atau mikroba). Prinsip ini menekankan bahwa desain mesin/peralatan pengolahan pangan harus tidak menyisakan adanya kemungkinan titik-titik persembunyian kontaminan. 7. Memberikan kinerja operasi yang saniter. Mesin/peralatan pengolahan dalam operasinya pangan harus mempunyai kinerja saniter. Dalam hal ini; mesin/ peralatan; ketika beroperasi tidak justru menyebabkan kondisi yang tidak saniter (misalnya bersifat menyebarkan sisa-sisa produk pangan menyebabkan penyebaran debu, dan lain-lain) ke lingkungan. 8. Desain higienis untuk pemeliharaan tutup pelindung. Aspek pemeliharaan, pembersihan dan sanitasi tutup pengaman (misalnya tutup pengaman panel listrik, rantai, sabuk, dan lain-lain) dipertimbangkan mulai dari saat pelindung (misalnya untuk tombol, handel katup/kran, dan stwitches, layar sentuh) harus dan konstruksi peralatan. Desain dan kontruski harus memastikan bahwa produk pangan yang diolah, air, atau cair lainnya tidak akan terciprat dan berpenetrasi pada, desain mesin/ atau berakumulasi didalam atau aan tutup pengaman dan/atau pelindung tersebut. Selain pertimbangan mutu dan keamanan pangan, hal ini juga erat kaitannya dengan keselamatan kerja. 9. Secara hygiene, bersifat kompatibel dengan sistem pabrik yang lain. Desain mesin/peralatanan pengolahan pangan, secara hygiene, harus pula deseralatan dan n kompatibilitasnya dengan sistem yang lainya (misalnya sistem kelistrikan, dengan hidrolik, uap, udara, dan air). 10. Lengkap dengan protokol pembersihan dan sanitasi valid.



Dalam hal ini, disan dan konstruksi mesin/ peralatan harus dilakuakn sesuai dengan protokol atau prosedur pembersihan dan sanitasi yang valid. Prosedur tersebut perlu perlu dinyatakan tertulis dan valid terbukti efektif dan Prinsip no 10 ini mempersyaratkan bahwa industri mesin/peralatan pangan perlu berkonsultasi dan berkolaborasi dengan industri pangan dan/atau ahli teknologi pangan, atau keamanan pangan, dalam proses desain, fabrikasi, kontruksi dan validasi mesin/ peralatan untuk industri pangan.efisien) untuk mesin/peralatan tertentu yang bersangkutan.



Termasuk



spesifikasi



bahan



kimia



pembersih



dan



sanitaiser



vang



direkomendasikan, harus sesuai dengan spesifikasi peralatan, maupun sesuai dengan persyaratan lingkungan yang ada secara jelas.



DAFTAR PUSTAKA Hariyadi, Purwiyatno.2016. DESAIN SANITER UNTUK MESIN DAN PERALATAN DI INDUSTRI PANGAN. Bogor. FOODREVIEW INDONESIA. VOL. XI/NO. 4/April 2016.