INTERNET LIBRARY MAKANAN KUDEN

KUMPULAN 02: PEMPROSESAN MAKANAN
SIRI KHAS TEKNOLOGI RETORT
PM-11C

ASAS SAINS PEMPROSESAN HABA DALAM RETORT

Subtajuk: Memahami bagaimana haba bergerak, menembusi makanan dan menjadi asas kepada keselamatan serta kualiti produk retort.

PENGENALAN

Dalam PM-11A, kita telah memahami bagaimana satu kitaran pemprosesan retort berlangsung. Dalam PM-11B pula, kita telah membincangkan mengapa teknologi retort digunakan untuk produk tertentu dan mengapa teknologi ini tidak semestinya sesuai untuk semua makanan.

PM-11C membawa pembaca kepada satu lapisan ilmu baharu, iaitu sains pemprosesan haba. Kita tidak akan mengulang cara mesin retort beroperasi atau sebab teknologi retort dipilih. Fokus kita sekarang ialah memahami apa yang sebenarnya berlaku kepada tenaga haba apabila makanan diproses.

Ilmu ini sangat penting kerana retort pada asasnya merupakan suatu sistem pemindahan tenaga haba secara terkawal. Mesin retort mungkin dilengkapi sensor, sistem kawalan automatik, injap, pam dan pelbagai instrumen, tetapi keselamatan dan kualiti produk akhirnya bergantung kepada apa yang benar-benar berlaku apabila haba bergerak daripada medium pemanasan, melalui pembungkusan dan seterusnya masuk ke dalam makanan.

Apabila paparan mesin menunjukkan suhu tertentu, angka tersebut menunjukkan suhu yang diukur pada lokasi sensor berkenaan. Angka itu tidak bermaksud bahawa setiap bahagian makanan di dalam setiap pouch, tin atau tray telah mencapai suhu yang sama pada masa yang sama.

Makanan memerlukan masa untuk menerima haba. Haba pula tidak bergerak melalui semua jenis makanan dengan cara dan kadar yang sama. Sup ayam yang cair tidak mempunyai tingkah laku pemanasan yang sama dengan rendang daging yang pekat. Sambal yang homogen tidak semestinya memanas seperti kari ayam yang mengandungi kuah, kentang dan ketulan ayam.

Oleh sebab itu, pemprosesan retort tidak boleh difahami hanya dengan menghafal satu suhu dan satu tempoh masa. Kita perlu memahami bagaimana tenaga haba bergerak di dalam sistem makanan.

Prinsip utama PM-11C ialah: Retort bukan sekadar memanaskan makanan. Retort mengawal pemindahan haba ke dalam makanan.

1. APAKAH YANG DIMAKSUDKAN DENGAN HABA?

Dalam perbualan harian, perkataan haba dan suhu sering digunakan seolah-olah membawa maksud yang sama. Dalam sains, kedua-duanya mempunyai maksud yang berbeza.

Suhu menerangkan keadaan termal sesuatu bahan. Secara mudah, suhu membantu kita menyatakan sejauh mana sesuatu bahan berada dalam keadaan panas atau sejuk. Haba pula ialah tenaga yang berpindah akibat perbezaan suhu.

Apabila dua kawasan mempunyai suhu yang berbeza, tenaga haba cenderung bergerak daripada kawasan yang mempunyai suhu lebih tinggi kepada kawasan yang mempunyai suhu lebih rendah. Konsep ini merupakan asas kepada pemprosesan retort.

Apabila medium pemanasan di dalam retort mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada makanan di dalam pembungkusan, wujud perbezaan suhu. Perbezaan suhu tersebut menjadi daya pendorong kepada pemindahan haba.

Aliran asasnya ialah: Kawasan lebih panas → pemindahan haba → kawasan lebih sejuk.

Pemanasan makanan bukan suatu kejadian yang berlaku serta-merta. Ia merupakan proses pemindahan tenaga yang mengambil masa. Inilah sebabnya kita perlu memahami bukan sahaja berapa tinggi suhu yang digunakan, tetapi juga bagaimana suhu produk berubah sepanjang masa pemprosesan.

2. SUHU DAN HABA BUKAN PERKARA YANG SAMA

Perbezaan antara suhu dan haba sangat penting untuk memahami retort. Bayangkan satu periuk besar berisi air panas dan satu sudu logam kecil. Selepas berada dalam keadaan yang sama untuk tempoh yang mencukupi, kedua-duanya boleh mencapai suhu yang hampir sama. Namun, jumlah tenaga termal yang berkaitan dengan keseluruhan periuk air tidak sama dengan sudu kecil tersebut.

Dalam pemprosesan retort, mengetahui suhu sahaja tidak mencukupi untuk menerangkan keseluruhan keadaan produk. Kita juga perlu mengetahui jumlah bahan yang dipanaskan, sifat fizikal bahan tersebut, bagaimana haba bergerak di dalamnya, berapa lama pemanasan berlangsung dan bagaimana suhu produk berubah sepanjang tempoh pemprosesan.

Atas sebab inilah ilmu pemprosesan haba sentiasa melihat hubungan antara suhu, masa dan sifat produk.

3. BAGAIMANA HABA MULA MASUK KE DALAM MAKANAN?

Bayangkan satu pouch kari ayam sebelum dimasukkan ke dalam proses retort. Suhu awal kari tersebut lebih rendah daripada suhu medium pemanasan yang akan mengelilinginya di dalam retort.

Apabila pemanasan bermula, medium di luar pouch berada pada suhu yang lebih tinggi daripada makanan di dalam pouch. Tenaga haba mula berpindah daripada medium pemanasan kepada permukaan pembungkusan. Haba kemudian bergerak melalui bahan pembungkusan dan memasuki lapisan makanan yang berhampiran dengan permukaan tersebut. Selepas itu, haba terus bergerak ke bahagian makanan yang lebih jauh dari permukaan.

Perjalanan asas haba ialah: Medium pemanasan → pembungkusan → makanan → bahagian dalam produk.

Kadar perjalanan haba ini tidak sama bagi semua makanan. Ia dipengaruhi oleh sifat makanan, komposisi, kelikatan, saiz partikel, kandungan pepejal, geometri pembungkusan, suhu awal produk dan mekanisme pemindahan haba yang berlaku di dalam produk.

Prinsipnya mudah tetapi sangat penting. Dua makanan yang diproses di dalam mesin retort yang sama tidak semestinya menerima haba dengan cara yang sama.

4. TIGA CARA ASAS HABA BERPINDAH

Dalam sains pemindahan haba, terdapat tiga mekanisme asas, iaitu konduksi, perolakan dan radiasi. Ketiga-tiganya penting dalam ilmu pemindahan haba secara umum. Namun, dalam memahami pemanasan produk makanan di dalam retort, konduksi dan perolakan mempunyai kepentingan yang sangat besar.

Kita tidak perlu bermula dengan formula yang kompleks. Kita perlu memahami dahulu apa yang sebenarnya berlaku kepada makanan apabila tenaga haba bergerak.

5. KONDUKSI: HABA BERGERAK MELALUI BAHAN

Konduksi ialah pemindahan tenaga haba melalui sesuatu bahan tanpa pergerakan pukal bahan tersebut. Contoh yang mudah ialah sudu logam yang dimasukkan ke dalam air panas. Bahagian sudu yang berada dalam air menerima haba terlebih dahulu. Selepas beberapa ketika, haba bergerak melalui logam sehingga bahagian pemegang juga menjadi panas.

Sudu itu tidak bergerak dari dalam air ke tangan kita. Tenaga haba yang bergerak melalui bahan sudu tersebut.

Konsep yang sama berlaku dalam makanan. Dalam produk yang sangat pekat, padat atau mempunyai pergerakan dalaman yang terhad, pemindahan haba melalui konduksi boleh menjadi sangat penting. Haba bergerak secara beransur-ansur daripada bahagian yang lebih panas kepada bahagian yang lebih sejuk.

Secara saintifik, konduksi haba boleh diterangkan melalui Hukum Fourier. Dalam bentuk asas, persamaannya ialah q = −k∇T. Dalam persamaan tersebut, q berkaitan dengan aliran haba, k ialah kekonduksian terma bahan dan perubahan suhu mengikut kedudukan menjadi daya pendorong kepada pemindahan haba.

Usahawan tidak perlu menghafal persamaan tersebut. Perkara yang perlu difahami ialah keupayaan haba bergerak melalui makanan bergantung kepada sifat bahan tersebut dan keadaan suhu di dalamnya.

6. PEROLAKAN: HABA BERGERAK BERSAMA CECAIR

Sekarang bayangkan satu periuk sup. Apabila sup dipanaskan, cecair di dalamnya boleh bergerak. Pergerakan bendalir ini membantu membawa tenaga haba dari satu kawasan ke kawasan yang lain. Mekanisme tersebut dikenali sebagai perolakan atau convection.

Dalam makanan yang cair atau mudah mengalir, pergerakan cecair boleh membantu pengagihan haba. Oleh sebab itu, corak pemanasan makanan cair boleh berbeza daripada makanan yang sangat pekat.

Namun, kuah makanan bukan air kosong. Kari, sup, sambal dan sos mengandungi kombinasi air, minyak, protein, kanji, garam, gula, serat, rempah dan pelbagai komponen lain. Produk juga mungkin mengandungi ketulan daging atau sayuran. Komposisi tersebut mempengaruhi kelikatan dan pergerakan bendalir.

Maka apabila sesuatu produk mempunyai banyak kuah, kita tidak boleh terus menganggap semua bahagian produk akan menjadi panas dengan cepat atau seragam. Sifat produk sebenar masih perlu dinilai.

7. MAKANAN SEBENAR BOLEH MENGGUNAKAN GABUNGAN MEKANISME PEMANASAN

Dalam buku teks, konduksi dan perolakan diterangkan secara berasingan supaya mudah difahami. Dalam makanan sebenar, kedua-duanya boleh berlaku dalam produk yang sama.

Ambil contoh kari ayam. Kuah kari boleh bergerak dan menyumbang kepada pemindahan haba secara perolakan. Pada masa yang sama, haba yang masuk ke bahagian tengah ketulan ayam banyak bergantung kepada konduksi melalui struktur daging.

Ini bermaksud satu pouch kari ayam boleh mempunyai sistem pemanasan yang lebih kompleks daripada satu bekas air atau satu bahan pepejal yang homogen.

Kita tidak boleh membuat kesimpulan bahawa sesuatu produk akan memanas dengan cepat hanya kerana produk itu mempunyai kuah. Kita perlu melihat keseluruhan formulasi, termasuk kelikatan kuah, jumlah pepejal, saiz ketulan, nisbah cecair kepada pepejal dan bagaimana struktur produk berubah apabila dipanaskan.

Inilah salah satu sebab proses retort perlu dibangunkan berdasarkan produk sebenar, bukan berdasarkan nama makanan semata-mata.

8. MENGAPA SUHU TIDAK SAMA DI SELURUH PRODUK?

Apabila pemanasan bermula, bahagian makanan yang berhampiran dengan permukaan pembungkusan menerima haba lebih awal. Bahagian yang lebih jauh daripada permukaan memerlukan masa yang lebih panjang untuk menerima tenaga tersebut.

Akibatnya, pada sesuatu masa sepanjang proses, suhu di dalam produk tidak semestinya seragam. Bahagian berhampiran permukaan mungkin sudah lebih panas, bahagian pertengahan sedang meningkat suhunya dan bahagian tertentu yang lebih jauh daripada laluan pemindahan haba mungkin masih berada pada suhu yang lebih rendah.

Perbezaan suhu mengikut kedudukan ini berkaitan dengan konsep kecerunan suhu. Konsep ini menunjukkan bahawa makanan di dalam pembungkusan tidak boleh dianggap sebagai satu jisim yang seluruhnya mempunyai suhu yang sama.

Daripada prinsip inilah kita akhirnya akan memahami mengapa terdapat lokasi pemanasan yang lebih lambat dalam sesuatu produk. Penentuan dan kepentingan cold spot akan dihuraikan secara khusus dalam PM-11K supaya PM-11C tidak mengambil kandungan artikel tersebut.

9. HABA MEMERLUKAN MASA UNTUK SAMPAI KE BAHAGIAN DALAM

Haba memasuki produk melalui permukaan pembungkusan. Bahagian makanan berhampiran permukaan menerima tenaga terlebih dahulu. Untuk sampai ke bahagian yang lebih dalam, tenaga perlu terus dipindahkan melalui makanan.

Oleh sebab itu, haba memerlukan masa. Inilah asas kepada konsep thermal lag, iaitu kelewatan tindak balas suhu produk berbanding perubahan suhu persekitaran pemanasan.

Jika suhu retort meningkat dengan cepat, suhu di bahagian dalam makanan tidak semestinya meningkat pada kadar yang sama.

Prinsip pentingnya ialah: Retort boleh mencapai suhu proses terlebih dahulu, tetapi produk masih memerlukan masa untuk mengikutinya.

Konsep ini akan menjadi lebih penting apabila kita membincangkan heat penetration secara mendalam dalam PM-11I.

10. MENGAPA SAIZ KETULAN MAKANAN PENTING?

Bayangkan dua ketul kentang. Satu kecil dan satu lagi jauh lebih besar. Bahagian tengah ketulan kecil mempunyai jarak yang lebih pendek daripada permukaan, manakala bahagian tengah ketulan besar terletak lebih jauh daripada permukaan.

Secara asas, haba perlu menempuh jarak yang lebih jauh untuk sampai ke bahagian tengah ketulan yang lebih besar. Prinsip ini juga berkaitan dengan ketulan ayam, daging, ikan, sayuran dan bahan pepejal lain.

Oleh sebab itu, saiz partikel dalam produk makanan bukan hanya persoalan rupa dan saiz hidangan. Dalam produk tertentu, ia juga merupakan persoalan pemindahan haba.

Jika pembangunan proses dibuat menggunakan ketulan daging dengan saiz tertentu, perubahan besar kepada saiz ketulan boleh mengubah tingkah laku pemanasan produk. Hubungan antara saiz, bentuk dan kelikatan dengan pemprosesan retort akan dibincangkan secara khusus dalam PM-11O.

11. MENGAPA KELIKATAN PENTING?

Kelikatan menerangkan rintangan sesuatu bendalir terhadap aliran. Air mudah mengalir dan mempunyai kelikatan yang relatif rendah, manakala sos pekat lebih sukar mengalir dan mempunyai kelikatan yang lebih tinggi.

Apabila kelikatan meningkat, pergerakan cecair boleh menjadi lebih terhad. Apabila pergerakan cecair berubah, sumbangan perolakan terhadap pemindahan haba juga boleh berubah.

Inilah sebab perubahan formulasi boleh menjadi sangat penting dalam produk retort. Pengusaha mungkin menambah kanji, gum, puri, protein atau bahan pemekat untuk menghasilkan tekstur yang lebih menarik. Dari sudut sensori, produk mungkin menjadi lebih baik. Dari sudut sains pemprosesan pula, perubahan tersebut boleh mengubah cara haba bergerak di dalam makanan.

FDA memberikan contoh bahawa kelikatan sos boleh menjadi faktor kritikal dalam pemprosesan haba apabila ia mempengaruhi ciri heat penetration.

Prinsip Uncle Kuden: Formulasi bukan sekadar menentukan rasa. Formulasi juga boleh menentukan bagaimana produk menerima haba.

12. SIFAT TERMA MAKANAN TIDAK SAMA

Makanan merupakan sistem yang kompleks. Ia boleh mengandungi air, lemak, protein, karbohidrat, mineral, udara dan pelbagai struktur fizikal dalam perkadaran yang berbeza. Komposisi tersebut mempengaruhi sifat termal makanan.

Antara sifat yang penting dalam kejuruteraan pemprosesan haba ialah kekonduksian terma, haba tentu, ketumpatan dan difusiviti terma. Kekonduksian terma menerangkan keupayaan sesuatu bahan untuk memindahkan haba. Haba tentu berkaitan dengan jumlah tenaga yang diperlukan untuk meningkatkan suhu sesuatu kuantiti bahan. Ketumpatan menerangkan jisim bahan bagi isipadu tertentu. Difusiviti terma pula berkaitan dengan kadar perubahan suhu tersebar melalui sesuatu bahan.

Usahawan tidak perlu melakukan semua pengiraan ini sendiri. Namun, mengetahui kewujudan sifat tersebut membantu kita memahami mengapa dua makanan yang mempunyai berat sama tidak semestinya mempunyai tingkah laku pemanasan yang sama.

Berat produk sahaja tidak menentukan bagaimana produk menerima haba. Komposisi dan struktur makanan turut memainkan peranan.

13. KANDUNGAN AIR JUGA MEMPENGARUHI TINGKAH LAKU TERMAL

Air ialah komponen utama dalam banyak makanan. Sup, kari, sambal, kuah, sos dan lauk mempunyai kandungan air yang berbeza. Kandungan air mempengaruhi pelbagai sifat fizikal dan termal makanan.

Namun, kita tidak boleh membuat kesimpulan mudah bahawa lebih banyak air semestinya bermaksud produk akan menjadi panas dengan lebih cepat. Kelikatan, pergerakan bendalir, kandungan lemak, jumlah pepejal, struktur makanan, saiz partikel dan geometri pembungkusan semuanya boleh mempengaruhi pemindahan haba.

Dalam sains makanan, satu faktor tidak sepatutnya dinilai secara terasing daripada keseluruhan sistem.

14. SUHU AWAL PRODUK MEMPUNYAI MAKNA

Bayangkan dua pouch kari yang sama dari segi formulasi, berat dan pembungkusan. Pouch pertama bermula pada suhu yang lebih tinggi, manakala pouch kedua bermula pada suhu yang lebih rendah.

Jika kedua-duanya dimasukkan ke dalam proses yang sama, sejarah pemanasan mereka tidak semestinya sama kerana keadaan awalnya berbeza.

Atas sebab ini, initial temperature atau suhu awal produk merupakan salah satu parameter yang boleh menjadi penting dalam proses haba. FDA menerangkan bahawa suhu awal minimum boleh menjadi sebahagian daripada faktor yang ditetapkan dalam sesuatu scheduled process, bergantung pada proses dan produk berkenaan.

Pengajaran praktikalnya ialah: Kawalan proses retort sebenarnya bermula sebelum produk memasuki retort.

15. SUHU DAN MASA MESTI DIFAHAMI BERSAMA

Dalam pemprosesan haba, suhu sahaja tidak memberikan gambaran lengkap dan masa sahaja juga tidak memberikan gambaran lengkap. Kedua-duanya perlu difahami bersama.

Makanan mengalami satu sejarah suhu mengikut masa sepanjang pemprosesan. Suhu produk meningkat secara beransur-ansur, produk mengalami pendedahan kepada pelbagai keadaan termal dan kemudian produk disejukkan.

Kesan haba terhadap mikroorganisma dan kualiti makanan bergantung kepada sejarah pemanasan tersebut.

Konsep asasnya ialah: Suhu + masa + sifat produk = tindak balas produk terhadap pemprosesan haba.

Hubungan kuantitatif antara masa, suhu dan kemusnahan mikroorganisma tidak akan dihuraikan secara mendalam dalam PM-11C kerana perkara tersebut merupakan fokus khusus PM-11E mengenai nilai D, nilai z dan nilai F.

16. SUHU RETORT TIDAK SAMA DENGAN SUHU SELURUH PRODUK

Sensor suhu retort mengukur suhu pada lokasi tertentu dalam sistem retort. Sensor itu tidak secara automatik memberitahu kita suhu setiap bahagian makanan di dalam setiap pembungkusan.

Jika paparan mesin menunjukkan bahawa retort telah mencapai suhu proses, kita masih tidak boleh membuat kesimpulan bahawa keseluruhan makanan di dalam pouch telah mencapai suhu tersebut pada masa yang sama.

Produk masih menerima haba mengikut mekanisme pemindahan haba dan sifat fizikalnya. Sebab itulah kita perlu membezakan suhu persekitaran retort daripada sejarah suhu sebenar di dalam produk.

Prinsip pentingnya ialah: Suhu retort tidak semestinya sama dengan suhu pada setiap bahagian produk.

17. HEAT DISTRIBUTION DAN HEAT PENETRATION MEMPUNYAI FUNGSI BERBEZA

Dua istilah ini sering digunakan dalam teknologi retort dan kadangkala disalahertikan sebagai perkara yang sama.

Heat distribution menilai bagaimana keadaan pemanasan diagihkan dalam sistem retort. Persoalannya ialah sama ada retort mampu menyediakan keadaan pemanasan yang diperlukan di seluruh ruang proses mengikut reka bentuk dan prosedur yang ditetapkan.

Heat penetration pula melihat apa yang berlaku di dalam produk. Persoalannya ialah bagaimana suhu makanan berubah apabila haba bergerak dari luar pembungkusan masuk ke bahagian dalam produk.

Retort boleh mempunyai keadaan heat distribution yang baik, tetapi produk masih memerlukan masa untuk menerima haba. Maka kedua-dua konsep tersebut saling berkaitan tetapi tidak boleh menggantikan satu sama lain.

Heat penetration akan dihuraikan dalam PM-11I dan heat distribution akan dihuraikan dalam PM-11J.

18. APAKAH KESEIMBANGAN TERMA?

Apabila dua bahagian sistem mempunyai suhu yang berbeza, haba akan berpindah selagi terdapat daya pendorong termal. Apabila perbezaan suhu berkurang, kadar pemindahan haba juga berubah.

Jika sistem dibiarkan dalam keadaan yang sesuai untuk tempoh yang mencukupi, ia boleh menghampiri keadaan apabila tiada lagi pemindahan haba bersih yang disebabkan oleh perbezaan suhu. Keadaan ini dikenali sebagai keseimbangan terma.

Namun, pemprosesan retort tidak boleh difahami sebagai sekadar menunggu sehingga seluruh makanan mencapai suhu yang sama. Proses haba dibangunkan berdasarkan sejarah pemanasan produk dan objektif proses yang perlu dicapai.

Soalan yang lebih tepat bukan sekadar “Apakah suhu akhirnya?”, tetapi “Bagaimanakah suhu produk berubah mengikut masa?”

19. HABA JUGA MENGUBAH MAKANAN

Haba tidak hanya memberi kesan kepada mikroorganisma. Apabila makanan dipanaskan, keseluruhan sistem makanan boleh mengalami perubahan.

Protein boleh mengalami denaturasi, kanji boleh mengalami gelatinisasi, lemak boleh mencair, pigmen boleh berubah, tekstur boleh menjadi lebih lembut, aroma dan rasa boleh berubah, dan sesetengah vitamin yang sensitif terhadap haba boleh mengalami kehilangan.

Tahap perubahan tersebut bergantung kepada jenis makanan serta sejarah masa dan suhu yang dialaminya.

Oleh sebab itu, pemprosesan haba mempunyai dua tanggungjawab yang perlu diseimbangkan. Proses perlu mencapai objektif keselamatan yang telah ditentukan dan pada masa yang sama mengelakkan kerosakan kualiti yang tidak diperlukan.

20. LEBIH PANAS DAN LEBIH LAMA TIDAK SEMESTINYA LEBIH BAIK

Pemikiran mudah mungkin mengatakan bahawa jika haba membantu mengawal mikroorganisma, maka semakin tinggi suhu dan semakin lama pemanasan, semakin baik. Dalam teknologi makanan, pendekatan ini tidak tepat.

Proses yang tidak mencukupi boleh gagal mencapai objektif keselamatan. Sebaliknya, proses yang berlebihan boleh menyebabkan kehilangan kualiti tanpa memberikan manfaat tambahan yang diperlukan.

Produk boleh menjadi terlalu lembut, warna boleh menjadi terlalu gelap, rasa boleh berubah, aroma boleh berkurang dan tekstur boleh menjadi kurang diterima pengguna.

Matlamat pemprosesan retort bukan memberikan haba maksimum. Matlamatnya ialah memberikan proses haba yang mencukupi, terkawal dan sesuai dengan produk.

21. CONTOH PRAKTIKAL: SUP AYAM DAN RENDANG DAGING

Mari kita bandingkan dua makanan yang dekat dengan pengguna Malaysia. Sup ayam mempunyai fasa cecair yang banyak dan biasanya mempunyai kelikatan yang lebih rendah berbanding rendang. Pergerakan cecair dalam sup boleh membantu pemindahan haba secara perolakan.

Rendang daging pula mempunyai kuah yang lebih pekat, kandungan pepejal yang lebih tinggi dan ketulan daging. Pergerakan cecair mungkin lebih terhad, manakala konduksi menjadi penting pada bahagian tertentu termasuk bahagian dalam ketulan daging.

Sekarang andaikan kedua-duanya mempunyai berat bersih yang sama dan menggunakan pouch yang kelihatan sama. Kita masih tidak boleh membuat kesimpulan bahawa kedua-duanya boleh menggunakan proses haba yang sama hanya berdasarkan berat dan jenis pembungkusan.

Sifat pemanasan produk perlu diketahui. Inilah sebab ilmu sains haba perlu difahami sebelum kita bercakap tentang nombor proses.

22. CONTOH PRAKTIKAL: SAIZ KETULAN AYAM BERUBAH

Bayangkan sebuah kilang menghasilkan kari ayam retort. Pada awal pembangunan produk, saiz ketulan ayam telah distandardkan. Beberapa bulan kemudian, kilang mula menggunakan ketulan ayam yang lebih besar.

Rasanya mungkin masih sama, berat bersih pouch masih sama dan pembungkusan juga masih sama. Namun, dari sudut pemindahan haba, produk tersebut tidak semestinya masih mempunyai tingkah laku yang sama.

Jarak yang perlu ditempuh haba untuk sampai ke bahagian dalam ketulan telah berubah.

Sebab itu standardisasi pengeluaran bukan sekadar bertujuan memastikan rupa dan rasa konsisten. Dalam pemprosesan retort, standardisasi juga boleh mempunyai implikasi terhadap tingkah laku termal produk.

23. CONTOH PRAKTIKAL: SOS MENJADI LEBIH PEKAT

Bayangkan satu produk kuah kari yang pada asalnya agak cair. Selepas ujian pengguna, pengusaha mendapati pelanggan mahukan kuah yang lebih pekat lalu pengusaha menambah bahan pemekat.

Dari sudut pemasaran dan sensori, perubahan tersebut mungkin baik. Namun, dari sudut pemprosesan haba, persoalan yang perlu ditanya ialah sama ada perubahan kelikatan tersebut telah mengubah cara haba bergerak di dalam produk.

Jika perubahan itu berpotensi mempengaruhi pemindahan haba, ia perlu dinilai secara teknikal. Inilah contoh bagaimana keputusan R&D, sensori, pengeluaran dan keselamatan proses saling berkaitan.

24. APAKAH MAKSUD SEMUA INI KEPADA USAHAWAN?

Usahawan tidak semestinya perlu menjadi pakar pemindahan haba. Namun, usahawan perlu memahami mengapa ahli teknologi makanan, OEM retort atau pakar proses bertanya tentang berat pengisian, suhu awal, saiz ketulan, formulasi, kelikatan, pembungkusan dan cara produk diisi.

Soalan tersebut bukan sekadar urusan dokumentasi. Semua maklumat itu membantu pihak teknikal memahami bagaimana produk menerima haba.

Usahawan yang memahami asas ini akan lebih mudah bekerjasama dengan pihak teknikal dan kurang cenderung membuat perubahan produk tanpa menilai kesannya terhadap proses.

25. PERKARA YANG TIDAK PATUT DILAKUKAN

Usahawan tidak sepatutnya mengambil nombor masa dan suhu daripada produk orang lain lalu menggunakannya terus kepada produknya sendiri. Usahawan juga tidak sepatutnya menganggap semua sambal, kari atau rendang mempunyai tingkah laku pemanasan yang sama hanya kerana nama makanannya sama.

Begitu juga, dua pouch yang masing-masing mempunyai berat 200 gram tidak semestinya boleh menggunakan proses yang sama. Perubahan kepada formulasi, kelikatan, saiz ketulan, berat pengisian, suhu awal atau faktor kritikal lain perlu dinilai apabila perubahan tersebut berpotensi mempengaruhi pemindahan haba.

Prinsip Uncle Kuden: Jangan gunakan nombor proses tanpa memahami produk yang melahirkan nombor tersebut.

26. UNTUK PELAJAR TEKNOLOGI MAKANAN

PM-11C merupakan asas kepada beberapa topik penting yang akan dipelajari kemudian, termasuk mikrobiologi produk retort, nilai D, nilai z, nilai F, heat penetration, heat distribution, cold spot, scheduled process dan validasi.

Cara terbaik mempelajarinya bukan dengan menghafal formula terlebih dahulu. Mulakan dengan bertanya ke mana haba bergerak dan apakah faktor yang membantu atau menghalang pergerakan haba tersebut.

Jika dua persoalan ini difahami, banyak konsep kejuruteraan haba akan menjadi lebih mudah apabila formula dan pengiraan diperkenalkan kemudian.

27. UNTUK PENSYARAH DAN TENAGA PENGAJAR

PM-11C sesuai diajar melalui perbandingan produk. Pensyarah boleh menggunakan contoh air, sos sederhana pekat dan pes yang sangat pekat. Pelajar kemudian diminta menerangkan bagaimana mereka menjangkakan haba bergerak dalam setiap produk dan faktor yang mungkin menyebabkan perbezaan.

Daripada aktiviti tersebut, pensyarah boleh memperkenalkan konsep konduksi, perolakan, kelikatan, kecerunan suhu, sifat termal dan kelewatan pemanasan.

Selepas pelajar memahami fenomena fizikal tersebut, barulah persamaan dan pengiraan diperkenalkan. Pendekatan ini membina pemahaman sebelum penghafalan.

28. UNTUK PENGAMAL KILANG RETORT

Bagi operator, pegawai QA, QC dan R&D, satu pelajaran penting daripada PM-11C ialah bahawa konsistensi produk merupakan sebahagian daripada konsistensi proses.

Mesin boleh menjalankan program yang sama pada setiap batch. Namun, jika formulasi, berat pengisian, saiz partikel, kelikatan, suhu awal atau faktor kritikal lain berubah, produk mungkin tidak lagi mempunyai keadaan pemanasan yang sama seperti ketika proses asal dibangunkan.

Sebab itu rekod mesin sahaja tidak memberikan gambaran keseluruhan. Rekod proses perlu dilihat bersama kawalan produk dan faktor kritikal yang berkaitan.

29. UNTUK MASYARAKAT MALAYSIA

Pengguna tidak perlu memahami persamaan pemindahan haba untuk menikmati makanan retort. Namun, masyarakat perlu mengetahui bahawa makanan retort yang dibangunkan secara profesional bukan sekadar makanan yang dimasukkan ke dalam mesin dan dipanaskan.

Di belakang produk tersebut terdapat ilmu berkaitan sifat makanan, mikrobiologi, pemindahan haba, pembungkusan, masa, suhu, kawalan proses dan dokumentasi.

Pemahaman ini membantu masyarakat melihat teknologi makanan sebagai satu bidang sains yang memainkan peranan penting dalam penghasilan makanan yang selamat dan konsisten.

SARANAN UNCLE KUDEN

Apabila belajar teknologi retort, jangan terlalu cepat mengejar nombor. Jangan mulakan dengan bertanya “Berapa darjah?” atau “Berapa minit?”. Mulakan dengan memahami produk, bagaimana haba bergerak di dalam makanan, bahagian mana yang paling lambat menerima haba, sifat produk yang mempengaruhi pemanasan dan perubahan formulasi yang boleh mengubah tingkah laku pemanasan tersebut.

Selepas kita memahami perkara-perkara ini, barulah nombor suhu dan masa mempunyai makna.

JANGAN HANYA LIHAT SUHU MESIN. FAHAMI PERJALANAN HABA DI DALAM MAKANAN.

RUMUSAN PM-11C

Pemprosesan retort ialah aplikasi sains pemindahan haba. Haba bergerak kerana terdapat perbezaan suhu dan tenaga berpindah daripada kawasan yang lebih panas kepada kawasan yang lebih sejuk.

Dalam makanan, haba boleh bergerak melalui konduksi, perolakan atau gabungan kedua-duanya. Cara sesuatu produk menerima haba dipengaruhi oleh komposisi, kelikatan, saiz partikel, struktur makanan, sifat termal, suhu awal dan keadaan pembungkusan.

Suhu retort tidak boleh dianggap sebagai suhu seluruh produk. Makanan memerlukan masa untuk menerima haba dan bahagian yang berlainan dalam produk boleh mempunyai suhu yang berbeza pada masa yang sama.

Haba juga memberi kesan kepada lebih daripada keselamatan mikrobiologi. Ia boleh mengubah tekstur, warna, aroma, rasa dan sebahagian komponen pemakanan. Oleh sebab itu, tujuan pemprosesan retort bukan memberikan haba sebanyak mungkin. Tujuannya ialah memberikan proses haba yang mencukupi, terkawal dan sesuai dengan produk.

Formula pembelajaran PM-11C: SUMBER HABA → MEDIUM PEMANASAN → PEMBUNGKUSAN → MAKANAN → PEMINDAHAN HABA → PERUBAHAN SUHU MENGIKUT MASA.

Daripada asas inilah kita akan bergerak kepada persoalan seterusnya, iaitu apa yang dilakukan oleh haba terhadap mikroorganisma dalam makanan.

BETULKAN YANG BIASA, BIASAKAN YANG BETUL.

Uncle Kuden, KUDEN ACADEMY

GLOSARI PM-11C

Haba: Tenaga yang berpindah akibat perbezaan suhu.

Suhu: Ukuran keadaan termal sesuatu bahan.

Konduksi: Pemindahan haba melalui bahan tanpa pergerakan pukal bahan tersebut.

Perolakan: Pemindahan haba yang dibantu oleh pergerakan bendalir.

Radiasi: Pemindahan tenaga melalui gelombang elektromagnet.

Kecerunan suhu: Perubahan suhu mengikut kedudukan dalam sesuatu sistem.

Kekonduksian terma: Sifat bahan yang berkaitan dengan keupayaannya memindahkan haba.

Haba tentu: Jumlah tenaga yang diperlukan untuk meningkatkan suhu sejumlah bahan sebanyak satu unit suhu.

Difusiviti terma: Sifat yang berkaitan dengan kadar perubahan suhu tersebar melalui sesuatu bahan.

Kelikatan: Ukuran rintangan bendalir terhadap aliran.

Thermal lag: Kelewatan perubahan suhu produk berbanding perubahan suhu persekitaran pemanasan.

Heat penetration: Kajian mengenai bagaimana haba masuk ke dalam produk dan bagaimana suhu produk berubah sepanjang masa pemprosesan.

Heat distribution: Kajian mengenai bagaimana keadaan pemanasan diagihkan di dalam sistem retort.

Initial temperature: Suhu awal produk sebelum proses haba yang berkaitan bermula.

Keseimbangan terma: Keadaan apabila tiada lagi pemindahan haba bersih yang disebabkan oleh perbezaan suhu.

TERUSKAN PEMBELAJARAN

Artikel sebelumnya: PM-11B, Mengapa Produk Makanan Menggunakan Teknologi Retort?

Kembali ke artikel induk: PM-11, Teknologi Retort, Panduan Lengkap untuk Usahawan Makanan Malaysia.

Artikel seterusnya: PM-11D, Mikroorganisma dan Keselamatan Produk Retort.

PM-11D akan menambah satu lapisan ilmu baharu. Setelah PM-11C menerangkan bagaimana haba bergerak di dalam makanan, PM-11D akan menerangkan mengapa haba diperlukan dari sudut mikrobiologi, termasuk sel vegetatif, spora bakteria, ketahanan terhadap haba dan kepentingan mikrobiologi dalam keselamatan produk retort. Nilai D, nilai z dan nilai F tidak akan dihuraikan secara mendalam dalam PM-11D kerana topik tersebut dikhaskan untuk PM-11E.