PERJALANAN SEKOTAK TEH BOTOL PROSES PEMBUATAN KEMASAN ASEPTIK
Makalah Digunakan Untuk Memenuhi Persyaratan Mata Kuliah Pengantar Ilmu Lingkungan Institut Teknologi Nasional Malang
Oleh : LUTFI ROZAQI
:
1412902
KONSENTRASI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO S-1 FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG 3
2015 KATA PENGANTAR Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini yang diberi judul “Perjalanan Sekotak Teh Botol - Proses Pembuatan Kemasan Aseptik”. Makalah ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memenuhi persyaratan kelulusan pada mata kuliah Pengantar Ilmu Lingkungan di Institut Teknologi Nasional Malang. Makalah ini dapat diselesaikan dengan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah mendukung dalam penyusunan makalah ini. Penulis menyadari bahwa pada penyusunan makalah ini masih terdapat banyak kekurangan, untuk itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi perbaikan masa yang akan datang.
Malang, April 2015
Penulis
4
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL.....................................................................................................i KATA PENGANTAR....................................................................................................ii DAFTAR ISI..................................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR.....................................................................................................iv BAB I. PENDAHULUAN............................................................................................1 1.1 Latar Belakang Masalah...................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah.............................................................................................1 1.3 Tujuan dan Manfaat..........................................................................................1 1.4 Batasan Masalah...............................................................................................2 1.5 Sistematika Penulisan.......................................................................................2 BAB II. PEMBAHASAN..............................................................................................3 2.1 Definisi Pengemasan Aseptik...........................................................................3 2.2 Proses Pembuatan Kemasan Aseptik................................................................4 2.2.1...............................................................................................................St erilisasi....................................................................................................5 2.2.2...............................................................................................................Pr oses Pengemasan.....................................................................................7 BAB III. PENUTUP.....................................................................................................10 1.
Kesimpulan...................................................................................................10
DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................11
3
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Contoh Kemasan Aseptik..........................................................................3 Gambar 2.2 Contoh Alat Pengemasan Aseptik..............................................................4 Gambar 2.3 Proses Pengolahan Aseptis........................................................................4 Gambar 2.4a Hubungan antara suhu dengan waktu dalam sterilisasi UHT..................6 Gambar 2.4b Hubungan antara suhu dengan waktu dalam sterilisasi konvensional di dalam wadah.................................................................6 Gambar 2.5 Lapisan Kemasan Aseptis..........................................................................8
4
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Masalah Banyak kemasan dari banyak produk minuman dan makanan khususnya dalam format cair seperti teh, susu, aneka jus, puding, dan santan menggunakan kemasan kertas. Kemasan jenis ini disebut dengan kemasan aseptik atau biasanya juga dikenal dengan “Tetra Pak” yang diambil dari nama salah satu pionir perusahaan produsen kemasan aseptik. . Kemasan aseptik ini merupakan hasil inovasi teknologi. Kemasan ini terdiri dari beberapa lapisan yang terdiri dari polietilen, kertas, juga aluminium. Kemasan aseptik tidak hanya anti bocor, namun juga bisa melindungi isinya dari ancaman bakteri. Karena kelebihannya ini, banyak produk yang kemudian dikemas dengan menggunakan kemasan aseptik. Alhasil, jumlah total kemasan aseptik yang digunakan di seluruh dunia setiap tahunnya. Terdapat berbagai proses dalam pembuatan kemasan aseptik, dengan disusunnya makalah ini diharapkan dapat menginformasikan bagaimana proses pembuatan kemasan aseptik tersebut.
1.2
Rumusan Masalah Rumusan masalah yang akan dibahas pada makalah adalah : 1. Apa saja proses dalam pembuatan kemasan aseptik? 5
1.3
Tujuan dan Manfaat Tujuan dari pembahasan makalah ini adalah : 1. Mengetahui proses dalam pembuatan kemasan aseptik. Manfaat dari makalah adalah: 1. Dapat memberi informasi mengenai proses pembuatan kemasan aseptik.
1.4 Batasan Masalah Masalah yang akan dibatasi pada pembahasan dari makalah ini adalah : 1. Hanya membahas proses pembuatan kemasan aseptik dengan jenis wadah kertas. 1.5 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan makalah meliputi : Bab. 1 : Pendahuluan Yang meliputi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan dan manfaat pembahasan, batasan masalah, dan sistematika penulisan dari makalah. Bab. 2 : Pembahasan Dalam bab ini memuat tentang kajian teori dan data-data referensi yang dibahas di dalam makalah. Bab. 3 : Penutup Bab ini berisikan kesimpulan dari yang dihasilkan dari bahasan pada makalah.
2
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi Pengemasan Aseptik Aseptik berarti bebas dari infeksi. Aseptik adalah keadaan bebas dari mikroorganisme penyebab penyakit. Teknik aseptik atau asepsis adalah segala upaya yang dilakukan untuk mencegah masuknya mikroorganisme ke dalam benda hidup atau benda mati yang kemungkinan besar akan mengakibatkan infeksi. Tindakan
asepsis
ini
bertujuan
untuk
mengurangi
atau
menghilangkan
mikroorganisme yang terdapat pada permukaan benda hidup atau benda mati (Para kontributor Wikipedia, 2014).
Gambar 2.1 Contoh Kemasan Aseptik (greenlifestyle.or.id, 2009) Pengemasan aseptik atau pemrosesan aseptik adalah aktivitas memproses produk seperti makanan dan farmasi ke dalam kemasan aseptik untuk menjaga sterilitasnya. Sterilisasi dapat dilakukan sebelum produk dimasukan ke dalam kemasan atau setelahnya. Sterilisasi dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya adalah dengan sistem UHT (Ultra High Temperature) dengan temperatur yang sangat tinggi (135-150⁰C) selama 2-5 detik sehingga nutrisi 3
produk tetap terjaga. Kemasan aseptik umumnya terbuat dari berbagai macam bahan dan berlapis dengan jenis bahan lebih dari satu (Para kontributor Wikipedia, 2014).
2.2 Proses Pembuatan Kemasan Aseptik
Gambar 2.2 Contoh Alat Pengemasan Aseptik (tetrapak.com, tanpa tahun) Untuk keberhasilan proses aseptis bahan pangan, maka ada beberapa persyaratan yang diperlukan, yaitu : -
Peralatan yang dapat disterilkan Produk steril secara komersial Kemasan yang steril secara komersial Ruang steril dalam mesin pengemas, tempat pengisian produk steril ke dalam
-
kemasan steril dan penutupan secara hermatis Ada monitoring dan pencatat faktor-faktor kritis
4
Gambar 2.3 Proses Pengolahan Aseptis (Purwiyatno Hariyadi, 2014) Dalam sistem pengemasan aseptis, produk dan wadah pengemas disterilisasi secara terpisah, kemudian dilakukan pengisian produk ke dalam wadah dalam lingkungan steril sehingga diperoleh produk steril dalam kemasan yang tahan disimpan dalam jangka waktu lama (chokee, 2010). 2.2.1.
Sterilisasi Sterilisasi produk dalam sistem aseptis dilakukan dengan sistem alir
atau sistem UHT (Ultra High Temperature), yaitu pemanasan dengan suhu yang sangat tinggi (135-150⁰C) selama 2-5 detik. Pemanasan produk dengan sistem UHT dalam pengemas aseptis dapat dibagi menjadi 2 kategori utama, yaitu: 1. Sistem pemanasan langsung, yaitu sistem dimana terjadi kontak langsung antara medium pemanasan dam hal ini uap panas dengan produk yang dipanaskan. Dalam sistem pemanasan langsung terdapat dua cara yaitu : 1) cara injeksi uap dimana uap panas disuntikkan ke dalam produk, dan 2) cara infusi dimana produk diinfusikan ke dalam aliran uap panas. 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 panas disemprotkan ke dalam aliran produk menggunakan injektor. Suhu uap mencapai 140-146⁰C dengan waktu tinggal sekitar 4 detik. Suhu produk
5
yang disterilisasi mencapai 137-138 persen. Pada proses infusi produk, produk didispersikan ke dalam ruang infusi yang berisi uap panas. 2. Sistem pemanasan tidak langsung, yaitu sistem dimana medium pemanas tidak kontak langsung dengan produk. Panas ditransfer melalui permukaan (biasanya stainless steel). Pada sistem pemanasan tidak langsung ada 3 macam cara, yaitu : 1) heat exchanger tipe konvensional yang berupa lempengan atau plate dan 2) tipe saluran atau tubular, dan 3) ScrapedSurface Heat Exchanger.
a. Sterlisisasi UHT
b. Sterilisasi dalam Wadah
Gambar 2.4 Hubungan antara suhu dengan waktu dalam a) sterilisasi UHT dan b) Sterilisasi konvensional di dalam wadah. (chokee, 2010) Pada prinsipnya dalam sistem UHT terjadi kenaikan suhu secara cepat untuk mencapai suhu mendekati 150⁰C, dimana dalam sistem tidak langsung dibutuhkan waktu lebih lama untuk mencapainya dibanding dengan sistem langsung. Proses seluruhnya akan selesai dalam waktu satu sampai dua menit. Waktu yang dibutuhkan dalam sistem UHT jauh lebih singkat dibandingkan dengan cara sterilisasi konvensional di dalam wadah. Proses sterilisasi kemasan dengan menggabungkan antara peroksida dan sinar ultraviolet sudah diterapkan oleh perusahaan kemasan lamintaing seperti Tetra Pak. Dalam hal ini sterilisasi dilakukan dalam dua tahap, yaitu : 6
-
Tahap pertama, bahan kemasan berupa kotak karton berlaminasi (terdiri dari kotak karton yang diberi plastik tipis dan dilapisi dengan alumunium foil), dilewatkan pada bak berisi hidrogen peroksida, dimana derajat sterilisasi tergantung pada waktu dan suhu yang digunakan. Misalnya waktu sterilisasi 6.5 detik dengan konsentrasi H2O2 30% dan suhu 65⁰C, atau selama 5 detik pada suhu 76⁰C Tahap kedua, bahan kemasan dikeringkan dengan udara panas untuk
-
menghilangkan sisa H2O2. Sinergisme antara larutan H2O2 dengan sinar ultraviolet sudah lama diterapkan untuk pengawetan bahan pangan yang bertujuan untuk memperpanjang umur simpan (extended shelf life=ESL), tapi produk ESL ini masih membutuhkan penyimpanan pada suhu rendah (refrigerasi). Produk ESL yang dikemas membutuhkan standard higenis tapi tidak seketat standard yang ditetapkan dalam kemasan aseptis. Pada proses aseptis yang tradisional, peroksida diaplikasikan ke bahan kemasan dengan cara menyemprot atau mengkondensasikan gas H2O2 pada permukaan bahan kemasan. Konsentrasi peroksida yang digunakan biasanya sekitar 2% dengan waktu 2-4 detik. Bahan kemasan yang masih basah dan mengandung H2O2 kemudian diberi sinar UV, kemudian kemasan dikeringkan dengan udara panas untuk menghilangkan sisa H2O2. Saat ini kombinasi antara peroksida dan UV telah dikembangkan oleh Tetra Pak, dimana sinar UV diberikan setelah kemasan dikeringkan dengan udara panas. Sinar UV lebih efektif untuk membunuh mikroorgansime patogen dalam keadaan kering daripada dalam keadaan basah (chokee, 2010). 2.2.2.
Proses Pengemasan Dalam pengemasan aseptik, ada beberapa metode pengemeasan yang
dapat diterapkan yaitu : 1. 2. 3. 4. 5.
Film and Seal Form, Fill and Seal Erect, Fill and Seal Thermoform, Fill and Seal Blow mold, Fill and Seal 7
Dalam pengemasan aseptik menggunakan kertas karton diterapkan sistem Form Fill-Seal vertikal. Kertas karton dalam gulungan, melalui roler untuk menghilangkan kisut, diberi tanggal, dilaminasi plastik pada satu sisinya, dibentuk silinder yang menyelubungi pipa pemasukan produk, bagian bawah diseal, diisi produk, kemudian bagian atas diseal bersamaan dengan seal bagian bawah karton di atasnya. Selanjutnya dipotong dan dibentuk. .
Gambar 2.5 Lapisan Kemasan Aseptis (Purwiyatno Hariyadi, 2014) Kemasan aseptik menggunakan kertas karton terdiri dari beberapa lapisan yang terdiri dari : 1. Polietilen, melindungi dari kelembaban luar 8
2. 3. 4. 5.
Kertas karton, memberi stabilitas dan kekuatan Polietilen, sebagai lapisan perekat Aluminium foil, melindungi dari oksigen, rasa, aroma dan cahaya Adhesive Polymer, sebagai lapisan perekat
6. Polietilen, sebagai sealing (Purwiyatno Hariyadi, 2014). Dalam rangkaian proses pengemasan, bahan kemasan dalam bentuk gulungan dilewatkam melalui beberapa rol dan penjepit untuk persiapan pembentukan kemasan. Pada bagian atas mesin pengemas, bahan kemasan dilewatkan dalam bak berisi larutan hidrogen peroksida 35 persen untuk sterilisasi kemasan. Pada proses ini sebagian bakteri tercuci dan sebagian lagi terbunuh. Hidrogen peroksida yang berlebihan akan terperas ketika bahan kemasan melewati sepasang rol penekan dan yang masih tertinggal diuapkan dengan udara panas yang dialirkan dari mantel pipa produk. Karton berbentuk tube melewati zona pemanas sehingga suhu karton mencapai 120⁰C. Selain efek pencelupan dalam hidrogen peroksida, sterilisasi dapat terjadi karena pemanasan dari elemen pemanas dan peningkatan konsentrasi H 2O2 akibat pemanasan. Tepat di bawah ujung pipa pengeluaran produk, perekatan melintang pada bagian bawah kemasan dibuat. Kemudian produk diisikan dan diikuti penutupan bagian atas karton bersama dengan perekatan bagian bawah karton yang berikutnya. Pada waktu turun dari rol atas mesin pengemas, bahan kemasan mulai dibentuk. Begitu turun melewati pipa pemasukan produk. Satu sisi karton dipanaskan dengan udara panas steril, lalu direkatkan dengan sisi lainnya dengan ring pembentuk sehingga karton berbentuk silinder. Strip plastik yang dipasang pada salah satu sisi karton akan berfungsi sebagai perekat, pelindung udara dan mencegah terjadinya kontak produk dengan tepi karton. Setelah penutupan, karton berisi kemasan digunting hingga terpisah dari tube karton yang berada di atasnya dan selanjutnya dibentuk sampai bentuk
akhir,
yang
cukup
rapat 9
untuk
melindungi
produk
dari
mikroorganisme. Selanjutnya produk dikemas dan siap dipasarkan (chokee, 2010).
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari pembahasan makalah di atas dapat disimpulkan bahwa : 1. Kemasan aseptik adalah kemasan produk seperti minuman dan makanan yang sterilitas-nya terjaga karena dalam pembuatannya terdapat proses sterilisasi dengan menggunakan UHT. 2. Kemasan aspetik terdiri dari beberapa lapisan, hal ini juga menunjang tingkat kesteril-an isi juga melindungi dari oksigen, cahaya, dan aroma dari luar sehingga isi tetap terjaga.
10
DAFTAR PUSTAKA chokee.
(2010).
PENGEMASAN
ASEPTIK.
URL:
http://ocw.usu.ac.id/course/download/3130000081-teknologi-pengemasan/ thp_407_handout_pengemasan_aseptik.pdf greenlifestyle.or.id. (2009). Bagaimana mendaur ulang kemasan aseptik (Tetra Pak)?. URL: http://www.greenlifestyle.or.id/tips/detail/bagaimana_mendaur_ulang _kemasan_aseptik_tetra_pak Hariyadi, Purwiyatno. (2014). STERILISASI UHT DAN PENGEMASAN ASEPTIK. Bogor: Institut Pertanian Bogor Para kontributor Wikipedia. (2014). Aseptik. URL: http://id.wikipedia.org/wiki/Aseptik Para
kontributor Wikipedia. (2014). Pengemasan http://id.wikipedia.org/wiki/Pengemasan_aseptik
tetrapak.com.
(tanpa
tahun).
Tetra
Pak®
A1
untuk
aseptik.
URL:
TFA.
URL:
http://www.tetrapak.com/id/produk-dan-layanan/mesin-pengemasan/tetra-pak-a1for-tfa
11
