Prinsip Teknik Pangan : Heat Transfer (4:4)

Steady-State Heat Transfer

Steady = semua berjalan linear (tidak ada perubahan selama proses berlangsung).
Energi akan pindah dari panas ke dingin. Contoh : wall cross-section

Dalam kenyataan, selalu unsteady state.

FOURIER'S LAW
qx = -kA . dT/dx

x = x1 ; x = x2
T = T1 ; T = T2

Pemisahan variabel, didapat = qx/A . dx = -kx.dT

k = konduktivitas

Jika ingin menghitung perpindahan panas , hitung R dulu
I = V/R
q = delta T/Rr

konduksi, nilai k jelas, nilai perpindahan panas konduksi sudah jelas.
konveksi, h belom jelas berapa nilainya, berapa perpindahan konveksi belum jelas.

=POWER (10,2)  --> 2 itu pangkatnya jadi 10 pangkat 2
=100

Evaluasi Sensori : Overall Difference Tests : Does a Sensory Difference Exist Between Samples?

Uji diskriminatif : untuk mengetahui A dan B berbeda atau tidak.

Test Sensitivity Analyzer

Alpha risk : probabilitas resiko yang diambil dalam menyatakan suatu sample berbeda (secara sensori) dengan sample lainnya berbeda padahal tidak ada perbedaan pada kenyataannya. Jika alpha risk tinggi berarti kemungkinan sample sama tinggi. Dari segi yang memproduksi rugi karena sebenarnya sama saja (meskipun dari panelis bilang ada perbedaan) sehingga kerugian bagi bagian produksi.

Beta risk : uji kesamaan : probabilitas resiko dalam menyatakan bahwa sample tidak berbeda (secara sensori) padahal ada perbedaan. Jika beta risk tinggi berarti kemungkinan sample berbeda tinggi. Contoh ternyata sample ada perbedaan tetapi dianggap tidak ada dan diketahui oleh konsumen sehingga ada complain.

Pd : kepercayaan terhadap populasi

Bagaimana menggunakan Test Sensitivity Analyzer?

2 output :
1. untuk mengetahui apakah adanya perbedaan di sample atau tidak? cek alpha risk (harus serendah"nya), sehingga kemungkinan benar ada perbedaan diantara 2 sample.
2.

TRIANGLE TEST

Uji similarity/pembeda untuk seleksi panelis atau ada perbedaan antara sample, uji untuk mencari perbedaan pada sample (1 dari 3). 

Tofu making with nigari : https://www.youtube.com/watch?v=qreVChupNY4
Tofu and Yuba Making (big industry) : https://www.youtube.com/watch?v=8i35M3_9dQ4
Yuba : yuba membentuk lapisan tipis saat dingin di bagian permukaannya. yuba mengandung emulsified oil
Nigari replacer :

Fermented Soybead product :
- soy sauce
 first stage : anaerobic solid state mold dengan Aspergillus oryzae ( fermentasi 3-4 bulan) lalu aromi fermentation dengan halophilic yeast dab LAB, diekstrak (ambil bagian liquid dengan warna bright reddish-brown).
- soy paste ( Aspergillus oryzae, Lactobacillus .... dll), ampas dari fermentasi

-fermented soy curd : made from cubes of soybean curd (yelowish)
preparing tofu --> molding

-fermented whole soybean --> japanese natto
direndam di air, dimasak dengan suhu low heat 3-4 jam sampai lembut lalu dipisahkan airnya. fermentasi 3-4 hari hingga sticky, viscious like a gum.

Mung bean = kacang hijau, (soun dari ekstrak pati kacang hijau), bean sprout (tauge) dikalengkan
bihun dari beras :O

-Soybean : bulk (densitas rendah)
-dehulled : pemisahan kulit dengan dagingnya
-oil is extracted from soybean flake by using hexane solvent
-soybean meal : soy flour, soy grits, soy protein isolates
-soy hulls : high fibres bread (serat yang tinggi untuk roti)

- refined soybean oil : cooking oil, salad dressing
asam lemak tidak jenuh jika dihidrogenasi jadi lemak jenuh (margarin) dari cair menjadi padat
-lechitin diambil dari soyaentuk granules, flakes, chunk, and meat substitute.

-texturized vegetable protein (TVP) : dalam b

Egg

Shell egg (telur + cangkangnya)  bergizi dan juga berfungsi sebagai pengemulsi (emulsifier) dan foaming.

Yolk (bagian kuning telur) mengandung lipid (lemak) yang tinggi.
Sedangkan whole egg (bagian dalam putih dan kuning) mengandung Kalium (K) yang tinggi.

Jika ayamnya putih = cangkang telurnya putih. Jika ayamnya cokelat = cangkang telurnya juga cokelat

Choline : perkembangan memori dan otak.

Nutrisi telur mentah dan telur rebus mirip, jadi tidak merubah nutrisi secara signifikan.
Kalau telur ditambah gula, gula dapat mencegah proses gelasi (pengerasan telur)

Egg Processing Technology :

Egg White Drying
Plain Whole Egg
Scramble Egg Mix

Freeze Processing : saat pembekuan, sulfhydryl group dibekukan lalu ada perubahan pada bagian putih telur dan menyebabkan banyak masalah sehingga ditambahkan NaCl (garam) dan gula.

Pasteurization : teknik penting digunakan pada perusahaan industri untuk mematikan Salmonella . (di Amerika, sudah jadi mandatory sejak 1966). Pasteurisasi dengan suhu  128-138.5 F (53 C) dan dilakukan tidak lebih dari 3.5 menit.

Harga D (Thermal Reduction Time) adalah Waktu yang diperlukan pada suhu tertentu untuk membunuh 90% populasi mikroba (dalam log). Setiap mikroba membutuhkan waktu yang berbeda sehingga waktu yang dibutuhkan tergantung suhu yang digunakan dan jenis mikroba yang ingin dibunuh.

Proses penyimpanan telur : https://www.youtube.com/watch?v=ZFpgWOWq1us

Egg breaking and grading : https://www.youtube.com/watch?v=qtilJGtR7dM

Spray Dryer : https://www.youtube.com/watch?v=H7CKJ1xtcBM

Telur --> Dicuci --> Dipecahkan --> Isinya dipecahkan --> dipisahkan kuning dan putih --> bagian kuning di atomisasi --> bubuk telur (tepung)

Cair disembur akan menjadi bubuk dengan spray dryer. Pada industri, telur yang dipakai adalah bubuk telur untuk membuat produk dari hasil atomisasi telur menjadi tepung.

Spray Dryer :
1. Air Flow : Reduced energy consumption by using heat
2. Heat Recovery :

Dressing and sauce :
- Mayonnaise : menggunakan minyak apapun (tinggi), plain, spoonable
- Spoonable and pourable salad dressing : makanan yang diemulsifikasi dengan minyak sayur (vegetable oil), acidifying ingredient (vinegar, citrus), dried egg yolk, liquid whole egg, frozen whole eff, intinya telur --> semisolid  and pourable
- Salad Dressing and Mayonnaise didefinisikan berdasarkan

Reduced (fat) : product cointain sekitar 255
Low : kurang atau sama dengan 40 cal, 140 mg sodium, 3 g lemak, 1 g saturated fat, 15 % kalori dari saturated fat atau 20 mg kolesterol
Free : mengandung kurang dari 5 cal, dst.

Healthy (healthful) ingredients :
1. Healthy oil
2. Micronutrientsn: mineral vitamin

Cara menghitung yield stress : http://www.brookfieldengineering.com/education/rheology_papers_yield_stress.asp

pada mayonnaise dihitung solid karena

Fat  replacer : memiliki struktur lipid tapi dimodifikasi ikatan esternya, tidak dapat dicerna. Fungtionality mirip dengan natural fat.

Mimetics : organoleptic dan textural properties mirip tapi bukan fat.

Egg yolk

Pengolahan salad dressing :
- homogenization device selection : critical step mengkonversi dua liquid yang tidak bisa digabungkan agar menjadi sama.

uniform, fortifikasi : vitamin C, E (berupa zat langsung)
suplementasi : susu kedelai berflavon (berupa zat kompleks)

Fish

PRESERVATION of FISH by CURING
- Water removal
- difusi dari bagian tengah ikan ke bagian permukaan

- Canning : penghancuran dengan mikroorganisme dan sporanya.
- Curing : mengawetkan dengan cara menciptakan suatu lingkungan yang tidak cocok dengan mikroba (salting (menggunakan garam), brining (direndam dalam larutan garam), sugar curing).
- Smoking : menghasilkan zat beracun bagi bakteri (formaldehid dan phenol)

- Ionisasi garam menjadi Na+ dan Cl- : mengikat molekul air dari dalam sel mikroba hingga mikroba dehidrasi dan mati atau mengikat air yang digunakan mikroba untuk hidup.

PERBEDAAN antara
Water Content : Jumlah air total yang ada (bisa terikat dan gabisa digunakan, bisa bebas digunakan). Pengurangan kadar air belum tentu dapat mencegah pertumbuhan mikroba
Water activity : Jumlah air bebas yang tersedia yang dapat digunakan mikroba untuk hidup. Semakin rendah aw, semakin aman pangan.
Storage stability

Problem with Dry Fish :
Proses surimi pada suhu dingin, hasil surimi diukur berkala ga boleh lebih dari suhu 10 C.
Mengetes kualitas dengan punch test, folding test, dan esspredible drip. Pembersihan alat pembuatan surimi di tempat.

Head space : pemanasan menjadi uap air, lalu didinginkan menjadi

Prinsip Teknik Pangan : Heat Transfer ((2:2)

Heat Exchange in Food Processing

A. Non Contact
1. Plate Heat Exchanger (PHE)

DATA

1. Nominal : A relatif terhadap yang B, pengelompokan
2. Ordinal :
3. Interval :
4. Ratio :

Stevens Law :
R = k log C
100 db harus 2 kali lebih besar suaranya dibandingkan dengan 50 db.

Jumlah reseptor 10, diberikan 20, yang ditangkap tetap 10, jadi ada titik dimana sudah tidak dapat menangkap lagi.


Metode untuk Mengukur Respon Sensori

Klasifikasi : data nominal

Prinsip Teknik Pangan : Bab 1 Food Engineering (2:1)

Besaran yang jarang dibahas :

Lumen (lm) turunan dari candela (cd) digunakan untuk mengatur standar pencahayaan pada industri. Misal saat penyortiran makanan butuh cahaya seberapa agar tidak terlalu terang atau redup.

Steradian --> 3D
Radian --> 2D

70 F - 32 * 5/9 = 21.11 C, F masih sering dipakai di Amerika.

Sistem terbuka atau sistem tertutup dinyatakan jika massa berkurang atau bertambah berarti sistemnya terbuka, tetapi jika energi berubah dari panas ke dingin atau sebaliknya sistemnya tetap tertutup. 

Contoh terbuka : uap keluar dari air mendidih
Contoh tertutup : ayam presto (selama proses presto, uap tidak dapat keluar dari ayam)

Yang dipelajari : Jika terjadi perubahan suhu dari 10 C menjadi 5 C, berapa lama terjadi perubahannya? Bergantung pada apa lama waktu perubahannya?

Extensive Properties :
Ada sifat-sifat yang tergantung pada banyaknya bahan :
massa, panjang (length), volume, energi

Intensive Properties :
Sifat-sifat yang tidak tergantung pada banyaknya bahan .
densitas (massa jenis), tekanan.

Tekanan bergantung pada tinggi, massa jenis, dan percepatan, tidak dipengaruhi oleh massa.

Density

Densitas/massa jenis = massa/volume

Terdapat 3 jenis densitas di makanan
1. Solid Density (Densitas/Massa Jenis)

Massa jenis bahan yang tidak memiliki rongga udara (padat penuh). Jadi, untuk menghitung misalkan solid density pada chiki yang memiliki rongga udara, dihancurkan lalu dipress hingga rongga udaranya tidak ada dan menjadi padat. Selanjutnya dihitung solid densitynya.

2. Particle Density (Densitas partikel/Massa Jenis partikel)
Massa jenis bahan yang masih memiliki rongga udara (tidak solid/padat penuh) atau pori pada bagian dalam bahan (misal : kue)

3. Bulk Density (Densitas Ruah/Massa Jenis Ruah)
Massa jenis bahan dalam wadah, dimana terdapat rongga di sekitar bahan pada wadah

Jika suatu bahan misal gandum digiling menjadi partikel lebih kecil dan rapat, massa jenis ruahnya akan naik karena semakin padat. 

Bulk Density of Coffee beans (green) = 673 kg/m3

Volume of Coffee inside Drum = 200 l = 0.2 m3

Mass of Coffee inside Drum = 673 x 200/1000 = 134.2 kg

Porosity = 1 - (bulk density/solid density) --> umum

Interparticle porosity = 1 - (bulk density/particle density)

Misal :

Bulk density (gula pasir) = 800 kg/m3

Particle density (sukrosa) = 1590 kg/m3

Porosity = 1 - (800/1590) = 0.497 = pori/udara

Concentration

Molalitas (jumlah mol per kg partikel) dan molaritas (jumlah mol per liter partikel). 

Contoh soal :

XA = M'A/(M'A + 1000/Mb)

Moisture Content

Kadar air (b.b/basis basah), prinsipnya dengan menghitung kadar air dibandingkan kadar padatan beserta air, sedangkan kadar air (b.k/basis kering) prinsipnya dengan menghitung kadar air  dibandingkan dengan padatan (tanpa air). 

Contoh :

K.a(kadar air) beras = 12% (bb) = 12 kg air/100 kg beras yang berarti pada 100 kg beras terdapat 12 % air.

Kadar air berat kering = ?

massa padatan = 100 kg - 12 kg = 88 kg

K.a beras (bk) = 12/88 = 0.136 = 13.6% yang berarti pada 100 kg padatan beras terdapat 13.6 %.

Contoh1 : SELAI

K.a (bb) = 50%

padatan = 50%

K.a (bk) = 50%/50% = 1 = 100%

Contoh 2 :: SEMANGKA

K.a (bb) = 90%

padatan = 10%

K.a (bk) = 90%/10% = 9 = 900 % sehingga hanya kadar air (berat kering) yang dapat memiliki kadar melebihi 100%.

Tekanan (P)

1 atm = 101 kPa = 101.325 Pa= 1.01 bar = 760.1 mmHg = 14.7 psi (pound per square inch)

Gauge berarti relatif terhadap tekanan atmosphere (atmospheric pressure)

P absolute = P atmosphere + P gauge

P vacuum = P atmosphere - P absolute

P normal = 1 atm

P = +0,5 atm (gauge)

P absolute = 1,5 atm (di atas 1 atm)

P normal = 1 atm

P vacuum = 0,3 atm (gauge)

P absolute = (1 - 0,3) atm = 0,7 atm (di bawah 1 atm)

Contoh pada motor, tekanan normalnya = 30 psi = 2 atm pada alat bourdon tube pressure gauge , yang diketahui adalah P gauge sejumlah 2 atm , sehingga P ABSOLUTE sejumlah 3 atm.

Tekanan pada Air

Vapour bisa dapat langsung jadi solid jika tekanannya sangat rendah seperti gambar di atas.

Material Balance

massa yang masuk = massa yang keluar

Example 1.7 + 1.8 --> kemungkinan besar jadi kuis

SAYURAN BEKU : BROKOLI BEKU

Arah : Industri Jasa Boga

Bahan mentah : produk yang diminati masyarakat

Kapasitas Produksi : 100-1000 kg/hari

Fokus : Proses Pemanasan dan pendinginan/pembekuan, proses lainnya sekilas

Presentasi : Kamis, 20 Juni 2016

Laporan : 13 Juli 2016