TUGAS MAKALAH SATUAN OPERASI INDUSTRI EKSTRUSI

TUGAS MAKALAH

SATUAN OPERASI INDUSTRI

EKSTRUSI

Disusun Oleh :

Annisa Rizky Kurnia             (A1M009003)

Fika Puspita                           (A1M012005)

Fitri Wulandari                      (A1M012003)

Tiffany Gumilang W              (A1M012005)

Riri Maisevela                       (A1M012007)

Lilik Shofwatunnisa               (A1M012009)

Viara Rizky                            (A1M012011)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

PURWOKERTO

2013

BAB I

PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang

Seiring dengan pesatnya perkembangan ilmu dan teknologi pada bidang pengolahan makanan , maka akan tersedianya produk makanan yang mudah disajikan, aman, bergizi, memiliki karakteristik organoleptik yang menarik serta terjangkau, maka teknologi ekstrusi semakin berkembang dan diminati oleh kalangan pengolahan makanan. Teknologi ekstrusi bukanlah teknologi yang baru tetapi telah lama ditemukan dan terus berkembang hingga saat ini. Pada awalnya prinsip ekstrusi ini banyak digunakan untuk keperluan-keperluan yang berkaitan dengan industri logam, polimer, plastik dan produk makanan pasta, namun karena prinsipnya yang sama, maka dapat pula diterapkan pada proses pengolahan produk-produk makanan secara luas.

Berkembangnya teknologi ekstrusi pada bidang pengolahan produk makanan juga ternyata dikarenakan banyaknya keuntungan-keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan teknologi ini. Teknologi ekstrusi memungkinkan kita untuk melakukan serangkaian proses pengolahan seperti mencampur, menggiling, memasak, mendinginkan, mengeringkan dan mencetak dalam satu rangkaian proses saja. Belum lagi produk makanan yang dihasilkan oleh teknologi ini sangat beragam.

Mesin ekstrusi atau biasa disebut ekstruder merupakan alat yang cukup sederhana namun memiliki keunikan tersendiri. Prinsip dasar kerja alat ini ialah memasukkan bahan-bahan mentah yang akan diolah kemudian didorong keluar melalui suatu lubang cetakan (die) dalam bentuk yang diinginkan. Bila kita dahulu mengenal alat ekstrusi sistem ulir yang disebut ekstruder berulir tunggal (Single Screw Extruder/SSE) maka akhir-akhir ini telah dikembangkan ekstruder dengan ulir ganda (Twin Screw Extruder/TSE) yang memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan pendahulunya.

Saat ini, banyak sekali jenis produk makanan yang diolah dengan teknologi ekstrusi, contohnya produk-produk pasta dan sejenisnya, sereal siap makan, snack, makanan hewan, produk kembang gula, pati yang dimodifikasi untuk produksi sup, makanan bayi, makanan instan, minuman ringan dan TVP (Texturized Vegetable Protein). Luasnya aplikasi teknologi ekstrusi ini menantang kita untuk lebih memahami prinsip kerja dan cara penggunaannya. Masyarakat luas kini semakin membutuhkan produk-produk makanan yang bergizi tinggi dan terjangkau. Produk ekstrusi memungkinkan kita untuk memproduksi suatu produk makanan dengan jumlah besar, terjangkau dan cukup mudah untuk melakukan pengolahan lebih. Ekstruder terkenal dengan prosesnya yang mampu meminimalkan kerusakan pada zat-zat gizi termasuk menjaga kualitas protein bahan (Ang et.al., 1984).

 Selain dari makanan utama, gizi juga dapat diperoleh dari makanan penunjang atau makanan-makanan ringan yang bersifat selingan. Kebanyakan makanan-makanan ringan yang tersedia saat ini ialah makanan sintetik dengan berbagai kandungan bahan kimia yang kadang-kadang membahayakan karena digunakan secara tidak bijaksana dan semata-mata hanya mengejar keuntungan. Mutu produk ekstrusi dipengaruhi oleh variable bebas dan variable tidak bebas di dalam suatu proses ekstrusi. Variable bebas merupakan parameter yang secara langsung dapat dikontrol oleh operator mesin ekstrusi, sedangkan variable tidak bebas merupakan parameter yang dapat berubah mengikuti perubahan variable bebas.

Formula bahan baku, kadar air bahan baku, kecepatan masuk bahan, kecepatan ulir ekstruder, suhu barrel dan konfigurasi ekstruder merupakan contoh dari variable bebas. Energy mekanik, kadar air produk, suhu pada saat proses, waktu tunggu dan tekanan di dalam ekstruder merupakan contoh dari variable tidak bebas.

B.    Tujuan

1.     Mahasiswa mampu menjelaskan teknologi proses ekstrusi pada bahan pangan.

2.     Mahasiswa dapat mengetahui alat yang digunakan untuk pengolahan ekstrusi

3.     Mahasiswa dapat menjelaskan  prinsip kerja  ekstruder

4.     Mahasiswa dapat menjelaskan keuntungan apa saja yang diperoleh dengan menggunakan teknologi ekstrusi  serta aplikasinya  pada produk pangan.

BAB II

PEMBAHASAN

Ekstrusi adalah suatu proses dimana bahan dipaksakan oleh sistem ulir untuk mengalir dalam suatu ruang yang sempit sehingga akan mengalami pencampuran dan pemasakan sekaligus . Teknologi ekstrusi merupakan teknologi yang cukup tua. Pada tahun 1797 di Inggris, Joseph Bramah menciptakan mesin untuk membuat pipa tanpa sambungan yang diperkirakan sebagai mesin ekstrusi pertama. Tidak lama kemudian produk-produk lain seperti sabun, macaroni, dan bahan-bahan bangunan diproses menggunakan mesin yang sama. Ekstruder adalah alat untuk melakukan proses ekstrusi. Ekstruder dapat digunakan untuk menunjukkan beberapa fungsi yang berbeda meliputi pencampuran, pembentukan, puffing, dan pengeringan, bergantung pada model ekstruder dan kondisi proses. Pada mesin ini untuk menggiling dan mencampur bahan digunakan piston yang dioperasikan oleh tangan. Karena keterbatasan proses yang dilakukan ekstruder terdahulu maka ekstruder yang menggunakan ulir (screw) diciptakan untuk kebutuhan industri kabel. Konsep awal yang diketahui mengenai ekstruder ulir tunggal ditemukan di tahun 1873 pada suatu gambar rancangan milik Phoenix Gummiwerke A.G. Sementara ekstruder ulir ganda yang pertama dikembangkan pada tahun 1869 oleh Follows dan Bates di Inggris untuk keperluan industri sosis. Sejak saat itu penggunaan ekstruder bagi pengolahan semakin meningkat (Janssen, 1978).

Ekstruder digunakan pada pengolahan bahan makanan karena ekstruder mampu menghasilkan energi mekanis yang digunakan untuk proses pemasakan bahan. Ekstruder mendorong bahan/adonan dengan cara memompanya melalui sebuah lubang dengan bentuk tertentu. Ekstruder mampu melakukan proses pencampuran dengan baik yang bertujuan agar bahan homogen dan terdispersi dengan baik (Frame, 1994). Prinsip ekstrusi dalam pengolahan makanan yang menggabungkan proses pendorongan bahan, pencampuran dan pembentukan bukanlah hal yang baru.

Prinsip ekstrusi telah diterapkan dalam industri makanan sejak tahun 1930an untuk pembuatan pasta. Pada tahun-tahun berikutnya diterapkan pada industri kembang gula, industri roti dan kue, terutama pada proses frosting kue. Pada tahun 1950, kemudian digunakan juga untuk produksi sereal, campuran minyak biji-bijian untuk industri pakan. Proses-proses pengolahan tersebut merupakan teknologi ekstrusi pada generasi pertama. Pada tahun 1960an teknologi ini digunakan untuk mengubah ikatan silang dan mengikat biopolimer untuk membuat protein nabati bertekstur. Terobosan ini menyediakan pengetahuan dasar bagi ekstrusi HTST (High Temperature Short Time) modern yang memungkinkan diciptakannya produk-produk baru pada industri makanan.

(Yacu, Wakeed A. 2007)

Prinsip penerapannya pada industri makanan umumnya berdasarkan pada gelatinisasi pati, pembentukan kompleks lemak-pati, denaturasi dan teksturisasi protein, pengikatan, reaksi kimia dan biokimia, pengaruh tekanan/penggilingan dan pengembangan (Linko, et. al. dalam Jowitt, 1982). Dewasa ini ekstrusi telah berkembang penerapannya untuk beragam produk yang perlu dimasak/dimatangkan. Salah satu kunci dalam beranekaragamnya hasil produk ekstrusi terletak pada bagian die-nya, dimana dari sinilah bahan akan didorong keluar. Fungsi die dalam pembuatan produksi pasta telah meningkatkan keragaman penggunaannya dalam menghasilkan produk dengan berbagai macam bentuk, kandungan air dan konsistensi (Holmes, 2007).

Proses ekstrusi lebih mudah diprediksi dan memerlukan energi yang lebih sedikit dibandingkan proses pemasakan batch. Pemasakan dengan ekstrusi mempunyai beberapa keuntungan meliputi keluaran produk yang tinggi, efisiensi energi, kontrol suhu, dan mampu menyesuaikan varietas bahan untuk menghasilkan produk akhir yang sesuai dengan keinginan Pengembangan produk sereal dengan kualitas yang tinggi bergantung pada formulasi dan proses ekstrusi. Umumnya bahan berupa tepung atau grits dapat ditingkatkan kelembabannya dengan steam atau penambahan air. Proses panas pada ekstrusi dihasilkan dari gesekan ulir sedangkan panas pada barrel diperoleh dari steam. Dibawah suhu dan tekanan, produk sereal menjadi mencair karena kenaikkan suhu dan berubah bentuk menjadi plastis di dalam barrel (Hoseney, 1998).

 Komposisi bahan baku yang akan diekstrusi perlu diperhatikan. Kadar air memegang peranan penting terhadap pengembangan dalam proses ekstrusi. Holay dan Harper (1982) mengatakan bahwa kadar air sangat mempengaruhi derajat gelatinisasi dan air juga berfungsi sebagai reaktan dalam reaksi kompleks dengan komponen lainnya. Hasil ekstrusi dengan kelembaban tinggi mempunyai ukuran pori-pori lebih besar dan dinding sel lebih tebal. Bila hasil ekstrusi terlalu lembab, produk yang diperoleh dapat mengembang cukup besar setelah keluar dari cetakan tetapi menyusut sebelum dingin, memadat dan menjadi produk dengan tekstur keras yang tidak disukai (Muchtadi et al., 1988).

Dalam hal mekanisme penggerakkan bahan dalam ekstruder, terdapat perbedaan yang nyata antara ekstruder ulir tunggal dan ganda. Pada ekstruder ulir tunggal daya untuk menggerakkan bahan berasal dari pengaruh dua gesekan, yang pertama adalah gesekan yang diperoleh dari ulir dan bahan sedangkan yang kedua adalah gesekan antara dinding barrel ekstruder dan bahan. Ekstruder ulir tunggal membutuhkan dinding barrel ekstruder untuk menghasilkan kemampuan menggerakkan yang baik, maka dari itulah dinding selubung ekstruder pada ekstruder ulir tunggal memainkan peran penting dalam menentukan rancangan ekstruder (Linko, et. al. dalam Jowitt, 1982). Ekstruder ulir ganda terdapat dua ulir yang paralel ditempatkan dalam laras berbentuk angka delapan. Jarak ulir yang diatur dengan rapat akan mengakibatkan bahan bergerak diantara ulir dan laras.

Perbedaan Utama Antara Ekstruder Ulir Tunggal dan Ulir Ganda

Perbedaan	Ekstruder Ulir Tunggal	Ekstruder Ulir Ganda
Mekanisme penggerakan bahan	Friksi antara logam dan bahan makanan	Penggerakkan bahan ke arah positif (die)
Penyedia energi utama	Panas gerakan ulir	Panas yang dipindahkan pada barrel
Kapasitas (Throughput kg/hour)	Tergantung pada kandungan air, lemak dan tekanan	Tidak tergantung apapun
Perkiraan energi yang digunakan per kg produk	900 – 1500 kJ kg-1	400 – 600 kJ kg-1
Distribusi panas	Perbedaan temperaturnya Besar	Perbedaan temperatur Kecil
Biaya keseluruhan	Rendah	Tinggi
Kandungan air minimum	10%	8%
Kandungan air maksimum	30%	95%

Sumber : van Zuilichem, et. al. dalam Jowitt 1982.

Secara umum, ulir pada ekstruder ulir ganda dapat dibagi menjadi dua kategori utama yaitu ulir intermeshing dan non-intermeshing. Sistem konfigurasi non-intermeshing, sumbu kedua ulir tersebut terletak cukup berjauhan sehingga putaran ulir yang satu tidak terlalu mempengaruhi putaran ulir yang lain. Hal ini dapat dinyatakan bahwa konfigurasi non-intermeshing dianggap sebagai dua ekstruder ulir tunggal dengan kapasitas yang lebih besar. Sedangkan pada ulir tipe intermeshing, kedua sumbu ulir tersebut cukup berdekatan sehingga flight dari ulir yang satu dapat masuk ke dalam channel pada ulir yang lain, sedemikian rupa sehingga saling terkait.

Sistem demikian ini memungkinkan self-cleaning dan self-wiping (flight dari satu ulir menyapu dan membersihkan bahan yang berada dalam channel ulir yang lain) maka kapasitas transportasi ekstruder ulir ganda, khususnya dengan konfigurasi intermeshing akan meningkat. Kapasitas transport yang baik ini dapat digunakan untuk membawa bahan yang bersifat lengket, yang tentunya sangat sulit untuk ditangani dengan ekstruder ulir tunggal . Pada ulir tipe ini bahan yang tergelincir dari dinding barrel menjadi tidak mungkin karena ulir intermeshing yang satu akan mencegah bahan pada ulir lain untuk berputar dengan bebas (Linko, et. al. dalam Jowitt, 1982).

Selain dua kategori utama tersebut, terdapat juga beberapa jenis konfigurasi ulir pada ekstruder ulir ganda berdasarkan arah putarannya. Yang pertama ialah intermeshing/non-intermeshing counter rotating, dimana pada tipe ini arah putaran ulir saling berlawanan. Kedua ialah tipe intermeshing/nonintermeshing co-rotating, dimana arah putaran ulir sama. Selain itu ada juga konfigurasi ulir self wiping dimana bentuk kedua ulirnya berbeda dengan ulir tipe intermeshing. Semua perbedaan jenis ulir dan arah putarannya tersebut akan menghasilkan karakteristik aliran, mekanisme gerak bahan dan pencampuran dengan pengaruh yang berbeda-beda pada bahan karena tipe-tipe ulir tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Gambar 2.4. Contoh Kerapatan Ulir Intermeshing, Counter Rotating

                                     

                 Sumber : van Zuilichem, et. al. dalam Jowitt 1982.

Tipe-tipe Ulir

a. counter rotating, intermeshing

b. co-rotating, intermeshing

c. counter rotating, non-intermeshing

d. co-rotating, non-intermeshing

Sumber : Janssen, 1978

Dua Ulir Paralel Pada Ekstruder Ulir Ganda

Ekstruder ulir tunggal :

Komponen Peralatan Ekstrusi

1.     Badan ekstruder dan perlengkapan :

-        Badan penyangga

-        Motor

-        Pengatur kecepatan, air dan lain-lain

2.     Feeder :

-        Hoppers

-        Feeder : vibrator, auger, belt

-        Tangki cairan

-        Feeder cairan

-        Mixer

-        Preconditioner

3.     Ekstrution screw :

-        Feed section : 10-25% dari panjang screw

-        Compretion section : 50% dari panjang screw

-        Matering section : bagian terkritis, mixing, energi gesekan tinggi

4.     Barel

5.     Ekstrudate discharge

-        Die

-        Pisau, dll

Tahap-Tahap dalam Proses Ekstrusi :

Pembagian tahap-tahap pengolahan ekstrusi dapat dilihat dari berbagai segi. Ada yang menggolongkannya berdasarkan pada kebutuhan pengolah, spesifikasi mesin, jenis proses yang terjadi, dll. Disini akan dijelaskan beberapa tahap dengan berbagai dasar yang digunakan. Beberapa pengolah membagi proses pengolahan ekstrusi menjadi tiga tahap yaitu pra ekstrusi, ekstrusi dan tahap setelah ekstrusi (post-extrusion), tetapi hal ini sangat bergantung pada kebutuhan pengolah, jenis produk yang akan dihasilkan dan proses pengolahan apa saja yang akan dilakukan.

a)     Tahap pra ekstrusi biasanya melibatkan dua langkah utama yaitu :

Ø  Pencampuran (Blending)  : Pencampuran dari berbagai komponen bahan yang akan diekstrusi sesuai dengan formulasi yang telah ditentukan merupakan salah satu syarat penting dalam proses ekstrusi. Selain harus memperhatikan ukuran bahan yang akan dicampur, cara mencampur komponen yang benar juga penting untuk diketahui

Ø  Penambahan air (Moisturizing) : Jumlah penambahan kandungan air pada tahap pencampuran bahan ekstrusi ini biasanya berkisar diantara 4% hingga 8%. Hal ini tentu saja bergantung pada banyak faktor, seperti tingkat kelembaban bahan saat pencampuran awal, tekstur produk akhir yang diinginkan, dsb. Cara penambahan kandungan air ini harus dapat menjamin penyebaran kelembaban yang merata pada campuran adonan bahan mentah. Ketidakseragaman penyebaran air  bahan akan mengakibatkan kondisi ekstrusi yang sukar diprediksi, akibatnya produk ekstrusi yang dihasilkan juga menjadi tidak konsisten.

 Mesin yang umum digunakan pada tahap pra ekstrusi terdiri dari mixer dan moisturiser. Mixer disini berfungsi untuk proses pencampuran bahan awal sebelum dimasukkan ke ekstruder. Pada umumnya ekstruder yang diproduksi sekarang, terutama ekstruder ulir ganda, telah dapat melakukan pengaturan proses pencampuran dan penambahan kadar air ini di dalam alat itu sendiri. Bahan mentah hanya tinggal dimasukkan kedalam feeder (tempat bahan masuk yang terletak pada bagian atas ekstruder), lalu kandungan air dapat ditambahkan melalui suatu lubang inject pada ekstruder sesuai dengan kebutuhan kelembaban produk akhir yang dihasilkan (Schaaf Technologie GmbH, 2007).

b)      Tahap kedua yaitu proses ekstrusi

Mesin yang digunakan ialah berbagai jenis ekstruder dan beragam aksesorisnya sesuai kebutuhan pengolah. Produk yang keluar dari tahap ini disebut ekstrudat dan tergantung dari kebutuhan kita atau jenis ekstruder yang digunakan, ekstrudat ini dapat merupakan produk akhir ekstrusi ataupun juga produk yang harus diolah lagi lebih lanjut.

c)       Tahap terakhir adalah proses setelah sektrusi (post extrusion).

Mesin yang tersedia untuk proses ini ialah mesin pengering, flavouring, pemanggang, pelapis dan pendingin yang semuanya disesuaikan dengan kebutuhan pengolah. Sebagai akibat dari perkembangan teknologi di bidang ekstrusi yang pesat akhir-akhir ini, maka selain dapat berfungsi sendiri terpisah dari ekstruder, mesin-mesin tersebut juga dapat dipasangkan pada ekstruder.

Prinsip  kerja ekstruder :

1.     Bahan mentah dimasukan kedalam hopper

2.     Ulir  akan membawa bahan tersebut sepanjang barel

3.     Diujung barel, bahan akan memenuhi barel dan ruangan diantara barel dan ulir akan terkompres

4.     Ketika bahan melewati barel, ulir akan mengadoni bahan sehingga menjadi massa yang semi padat dan plastis

5.     jika bahan dipanaskan > 100 °C , maka prosesnya disebut pemasakan ekstrusi

6.     Pemanasan menyebabkan terjadinya kenaikan suhu dengan cepat, jadi ketika bahan pangan dilewatkan kebagian barel yang mempunyai pengaliran lebih kecil maka  tekanannya meningkat

7.     Ketika bahan keluar dari die dengan pengaruh tekanan maka terjadi pengembangan ukuran dan pendinginan karena airnya telah keluar dalam bentuk uap air.

Keuntungan yang diperoleh dalam  menggunakan teknologi ekstrusi :

1.   Bagian pati dari bahan yang diolah tergelatinisasi penuh yang menyebabkan produk makanan menjadi mudah untuk dicerna.

2.   Menjamin penyebaran yang merata bahan-bahan seperti protein, vitamin, mineral dan bahan tambahan lainnya bersama karbohidrat di seluruh campuran bahan.

3.   Mengurangi jumlah kehilangan kandungan gizi bahan dan meminimalkan kerusakan pada kualitas protein.

4.   Tekstur dan bentuk bahan mentah yang tadinya keras, tidak berbentuk, berpasir, tidak menarik, dsb., berubah menjadi produk akhir dengan tekstur dan bentuk sesuai dengan yang kita inginkan.

5.   Bahan baku utama yang mengandung pati tersedia dengan luas.

6.   Produk ekstrusi yang dikemas dengan benar mempunyai daya simpan yang baik tanpa harus disimpan pada suhu rendah.

7.   Proses ekstrusi merupakan proses termodinamika yang efisien, energy yang dibutuhkan untuk menghasilkan per ton bahan lebih rendah dibandingkan dengan bahan yang sama dan diolah dengan proses pemasakan dalam bentuk lainnya.

8.   Biaya operasionalnya rendah, membutuhkan lebih sedikit tenaga kerja dan memerlukan luas lahan yang kecil.

9.   Jalur-jalur proses pada ekstruder mudah sekali untuk dibongkar-pasang. Hal ini penting untuk keperluan pembersihan dan mobilitas alat. Bila pengolahan yang dilakukan memenuhi persyaratan sanitasi yang benar maka produk yang dihasilkan relatif bebas dari bakteri, serangga, larva dan patogen lainnya.

10.     Proses ekstrusi bebas polusi dan bahan mentah dimanfaatkan seluruhnya tanpa adanya limbah yang tidak diinginkan atau zat-zat yang berbahaya bagi lingkungan.

11.    Serbaguna (mampu melakukan berbagai macam proses pengolahan dalam satu alat saja dan mampu menghasilkan jenis produk yang sangat beragam).

12.    Produktivitas produk yang dihasilkan tinggi (mampu melakukan pengolahan berkesinambungan).

13.    Biaya operasional relatif murah.

14.    Proses pengolahan dalam ekstruder memungkinkan resiko mesin untuk overheat rendah.

15.    Kualitas produk makanan yang dihasilkan tinggi (proses pengolahan HTST karena pemasakan ekstrusi melibatkan suhu tinggi dalam waktu pendek sehingga komponen bahan pangan yang peka tidak mengalami kerusakan dan terjadinya degradasi yang minimal pada kebanyakan bahan makanan).

16.    Efisien dalam penggunaan energi. Tidak menghasilkan limbah atau polutan.

17.    Keberagaman produk dalam kisaran luas yg kebanyakan tidak dengan mudah dihasilkan oleh metode pengolahan lain, dapat dihasilkan dengan mengubah bahan baku, kondisi pengoperasian, dan cetakan.

Salah satu contoh produk pangan dengan menggunakan teknologi ekstrusi yaitu pembuatan makaroni dengan menggunakan ekstruder ulir tunggal. Makaroni adalah produk pasta (produk makaroni) berbentuk tabung (mempunyai lubang ditengah) dengan diameter lebih dari 0,11 inci tetapi kurang dari 0,27 inci. Bila dipandang dari segi nilai gizi, gandum durum, sebagai bahan baku utama sebagian besar produk-produk makaroni, mengandung protein 12 – 14%. Seperti tercantum dalam tabel, produk-produk makaroni merupakan sumber yang baik bagi banyak zat gizi penting. Meskipun demikian, jika dikonsumsi sebagai bahan pangan tunggal, produk makaroni tidak dapat memenuhi semua kebutuhan gizi.

Protein dalam produk-produk makaroni kandungannya bervariasi antara 10–18% dalam bentuk kering dan 2–8% setelah dimasak, tergantung jenisnya. Kandungan asam amino dalam proteinnya berisi lengkap 8 jenis asam amino esensial. Tetapi, seperti halnya produk dari biji-bijian yang lain, komposisi asam amino dalam produk makaroni kurang seimbang terutama karena rendah kandungan lisinnya. Untuk meningkatkan keseimbangan komposisi asam amino ini (supaya sesuai dengan pola yang dibutuhkan tubuh), dapat ditambahkan bahan lain seperti telur, susu, ragi kering dan protein kedelai dalam produk-produk makaroni. Karena itu dalam menilai kandungan gizinya, perlu dipertimbangkan juga bahan lain dalam masakan yang dipakai bersama produk makaroni. Sering sekali makaroni dimasak (dan dimakan) bersama dengan saus/ kaldu daging atau keju, sehingga akan memperbaiki komposisi asam aminonya menjadi sesuai dengan kebutuhan tubuh.

Dalam pembuatan produk-produk makaroni dapat dilakukan pengayaan (enrichment) dengan vitamin dan mineral. Dalam produk yang pada labelnya tercantum “Enriched Macaroni” setiap pound (sekitar 0,5 kg) produk akan mengandung 4 – 5 mg tiamin (vitamin B₁), 1,7 – 2,2 mg riboflavin (vitamin B₂), 27 – 34 mg niasin atau niasinamida, dan 13 – 16,5 mg besi (Fe). Kedalamnya dapat juga ditambahkan vitamin D 250 – 1000 USP per pound dan kalsium 500 – 625 mg per pound.

Karbohidrat yang terkandung di dalam produk-produk makaroni adalah karbohidrat kompleks yang menyumbang sekitar 82% dari total kalorinya. Karbohidrat kompleks, misalnya pati bukan merupakan bahan utama penyebab kegemukan, tidak seperti karbohidrat sederhana misalnya gula (sukrosa/gula pasir, glukosa atau fruktosa). Produk makaroni juga mengandung serat makanan sekitar 1,6 gram tiap mangkok dalam keadaan masak.

Komposisi nilai gizi produk-produk makaroni (kering dan masak)

Secara komersial produk-produk makaroni dibentuk menggunakan teknik ekstrusi. Pembuatannya terdiri atas empat tahap, yaitu pencampuran (mixing), ekstrusi/penekanan dan pembentukan, pengeringan dan pengemasan.

1.     Pencampuran

Pada proses pencampuran, air ditambahkan pada semolina atau tepung sehingga dihasilkan adonan (pasta) dengan kadar air sekitar 31%. Pengadukan dilakukan pada wadah pengadukan yang dilengkapi pengaduk yang bekerja secara mekanis untuk menghasilkan campuran yang merata.

Hal penting yang harus diperhatikan adalah adonan yang dihasilkan sedapat mungkin tidak mengandung gelembung udara (yang dapat terbentuk karena pengadukan). Untuk menghilangkan gelembung, ruang pengaduk dilengkapi dengan alat penyedot udara. Jika gelembung udara ini tidak dihilangkan dari adonan atau pasta, dalam produk akhir akan terbentuk gelembung-gelembung kecil dan warna produk menjadi putih atau seperti kapur. Disamping itu, gelembung udara dapat mengurangi kekuatan produk akhir untuk mempertahankan bentuknya setelah dimasak.

2.     Ekstrusi

Alat yang digunakan disebut ekstruder, yang bekerja dengan cara menekan bahan berbentuk pasta atau serbuk kering dengan tekanan tinggi secara mekanis dengan sistem uliran melalui suatu ruangan yang makin menyempit dengan ujung keluaran (die) yang dapat diatur untuk menghasilkan bentuk produk yang diinginkan. Ekstrusi adalah proses utama dalam pembuatan makaroni dan produk sejenisnya. Dalam ekstrusi sekaligus terjadi penekanan adonan secara paksa melalui die, pengadukan adonan menghasilkan campuran yang lebih homogen (tercampur merata), serta pengaturan kecepatan produksi dan mutu produk.

Mutu pemasakan (keadaan produk-produk makaroni setelah pemasakan) dan warna produk dipengaruhi oleh kecepatan uliran dan suhu yang digunakan. Dalam ekstrusi produk-produk makaroni suhu yang digunakan jauh lebih rendah dibandingkan ekstrusi untuk menghasilkan produk-produk “snack”. Suhu terbaik dalam ekstrusi produk-produk makaroni adalah sekitar 125^oF (51,7^oC). Jika suhu terlalu tinggi (di atas 165^oF atau 73,9^oC) akan merusak mutu pemasakan dari produk akhir.

3.     Pengeringan

Tujuan dari pengeringan dalam pembuatan produk-produk pasta adalah untuk menurunkan kadar air dari sekitar 31% menjadi 12 – 13%, sehingga bersifat keras, dapat mempertahankan bentuknya dan dapat disimpan lama.

4.     Pengemasan

Dewasa ini telah tersedia ribuan pengemas dengan berbagai jenis, ukuran dan bentuk yang dapat digunakan untuk produk-produk makaroni. Semua pengemas tersebut mempunyai fungsi yang sama yaitu menjaga produk agar bebas dari kontaminasi, melindungi produk dari kerusakan selama distribusi dan penyimpanan dan untuk tujuan promosi, misalnya mencetak label yang menarik di atas kemasan. Pengemas yang dianggap cocok untuk makaroni dan sejenisnya adalah kantong selopan. Bahan pengemas ini mampu sangat kedap air dan mudah digunakan dalam mesin pengemas otomatis. Pengemas lain adalah kantong polipropilen densitas rendah (low density polypropylene) dan kotak karton. Spageti, karena bentuknya yang panjang umumnya dikemas dalam kotak karton.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

1.       Teknologi ekstrusi merupakan teknologi yang cukup tua, Prinsip penerapannya pada industri makanan umumnya berdasarkan pada gelatinisasi pati, pembentukan kompleks lemak-pati, denaturasi dan teksturisasi protein, pengikatan, reaksi kimia dan biokimia, pengaruh tekanan/penggilingan dan pengembangan (Linko, et. al. dalam Jowitt, 1982). Ekstrusi adalah suatu proses dimana bahan dipaksakan oleh sistem ulir untuk mengalir dalam suatu ruang yang sempit sehingga akan mengalami pencampuran dan pemasakan sekaligus .

2.       Mesin ekstrusi atau biasa disebut ekstruder merupakan alat yang cukup sederhana namun memiliki keunikan tersendiri. Prinsip dasar kerja alat ini ialah memasukkan bahan-bahan mentah yang akan diolah kemudian didorong keluar melalui suatu lubang cetakan (die) dalam bentuk yang diinginkan.Dalam hal mekanisme penggerakkan bahan dalam ekstruder, terdapat perbedaan yang nyata antara ekstruder ulir tunggal dan ganda.

3.       Prinsip kerja ekstruder  ialah memasukkan bahan-bahan mentah yang akan diolah kemudian didorong keluar melalui suatu lubang cetakan (die) dalam bentuk yang diinginkan. Bila kita dahulu mengenal alat ekstrusi sistem ulir yang disebut ekstruder berulir tunggal (Single Screw Extruder/SSE) maka akhir-akhir ini telah dikembangkan ekstruder dengan ulir ganda (Twin Screw Extruder/TSE) yang memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan pendahulunya.

4.       Keuntungan menggunakan teknologi ekstrusi yaitu produktivitas produk yang dihasilkan tinggi, biaya operasional relatif murah, kualitas produk makanan yang dihasilkan tinggi, efisien dalam penggunaan energi, tidak menghasilkan limbah atau polutan.

5.       Salah satu contoh pembuatan produk pangan dengan menggunakan teknologi ekstrusi yaitu pada pembuatan makaroni.

DAFTAR PUSTAKA

Ang, H.G., W. L. Kwik, C.Y. Theng, K.K. Lim. 1984. High Protein Extruded

Snackfood. Asean Protein Project Occasional Paper No. 1. Singapore.

Frame, N.D. 1994. The Technology of Extrusion Cooking. Springer Publisher,diambil dari http://books.google.com/books?hl=en&lr=&id= w6SrO7EI0gMC&oi=fnd&pg=PA1&dq=Frame+N.D,+extrusion&ots=Ftv BJ2bZ6g&sig=mtLojB_XzwYgO1gzyDJp, diakses pada tgl 10 Desember 2013

Holmes, Zoe Ann. 2007. Extrusion. Food Resource Oregon State University

Website. U.S diambil dari food.oregonstate.edu/g/extrusion.html, diakses pada tgl 8 Desember 2013

Hoseney RC, Faubion JM, Reddy VP .1992. Orgnoleptic implications of milled pearl millet pages 27-32 in utilization of sorghum and millets (Gumez MI, House LR, Rooney LW, Dendy DAV. (eds). Patancheru, A.P. 502 324, India: International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics.

Janssen, Leon, P.B.M. 1978. Twin Screw Extrusion. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam.

Jansen GR, O’Deen L, Tribelhorn RE, Harper JM (1981). The Caloriedensities of gruels made from extruded corn-soy blends. Food Nutr. Bull., 3(I): 39

Linko, P., Y.Y.Linko, J. Olkku. 1982. Extrusion Cooking and Bioconversions dalam Ronald Jowitt (edt.). Extrusion Cooking Technology. ElsevierApplied Science Publishers , London.

Muchtadi, Tien R., Deddy Muchtadi, Dede R. A. 1993. Pengembangan Produk

Olahan Ikan Cucut Dari Bahan Dasar Hasil Pemasakan Ekstrusi.

Penelitian LPPM IPB. Program Studi Teknologi Pangan dan Gizi,

FATETA, Institut Pertanian Bogor .

Pratama, R.I.2007. Kajian Mengenai Prinsip-Prinsip Dasar Teknologi Ekstrusi Untuk Bahan Makanan dan Beberapa Aplikasinya Pada Hasil Perikanan. Bandung : FPIK Universitas Padjadjaran

Schaaf Technologie GmbH. 2007. Machine/Systems, Pre-Extrusion Systems,

Extrusion Systems, Post Extrusion Systems, Special Accesories and

Machines, Drying/Roasting Systems, Flavouring Systems diambil dari

http://www.schaaf-technologie.de/machines.html, diakses pada tgl 6 Desember 2013

van Zuilichem, D.J., W. Stolp, L.P.B.M Janssen. 1982. Engineering Aspects of

Single- and Twin-screw Extrusion-cooking of Biopolymers dalam Ronald Jowitt (edt.). Extrusion Cooking Technology. Elsevier Applied Science Publishers, London.

Yacu, Wakeed A. 2007. Food Extrusion Technology. Course Registration, dalam

www.cfpa.com/pdf/2007/0689,C6-233,0709-303.pdf, diakses pada tgl 9 Desember 2013