Mixing Technology


 

Di samping untuk mencapai homogenitas yang tinggi, fungsi lain dari mixing adalah untuk pengendalian kecepatan perpindahan panas dan massa, reaksi dan kualitas struktur suatu produk pangan. Contoh perubahan struktur oleh mixing dari produk dapat ditunjukkan melalui pembuatan adonan roti (dough) dimana shear dan gaya ekstensi (pengembangan) dari campuran tepung dan air diubah menjadi bahan matrix yang viskoelastis dan mampu menahan gas CO2 dalam dough selama proses proving dan baking.
Istilah mixing sering disamakan dengan blending, akan tetapi pada kenyataannya berbeda secara teknis. Blending merupakan proses pencampuran ingridien yang umumnya padat-padat dengan sejumlah kecil air, sedangkan mixing merupakan proses untuk mecampur ingridien cair-cair, gas-cair dan bahan viscous. Blending umumnya dilakukan secara lebih halus dibandingkan mixing.
 
Premixing
 
Premixing merupakan mixing pendahuluan yang digunakan untuk mencampur dan membuat homogen beberapa minor ingredient sebelum dicampurkan dengan bahan utama lainnya. Keuntungan utama dari premixing ini adalah untuk mencegah terjadinya lokalisasi konsentrasi minor ingredients di dalam adonan.
Ketika diinginkan suatu ingridien dalam jumlah kecil misalkan garam, vitamin, yeast, dan sebagainya dapat bercampur secara homogen dengan ingridien lain yang lebih besar dan terlalu viscous seperti adonan roti, maka akan lebih baik untuk dilakukan premixing minor ingredient tersebut dengan tepung sebelum dicampur dengan air dan dilakukan proses mixing akhir. Keuntungan yang diperoleh yaitu mengurangi waktu proses dan energi selain untuk menghindari lokalisasi ingridien pada suatu titik.
 
Jika formulasi yang digunakan terdiri dari beberapa ingridien dalam jumlah kecil sehingga beberapa batch premix diperlukan, maka akan lebih baik untuk membuat satu batch dengan ukuran lebih besar dan ingridien-ingridien kecil tersebut dicampur dengan perbandingan tertentu. Untuk itu suatu premixing akan lebih efisien jika ingridien berupa komponen yang dapat terlarut sehingga mempermudah dalam persiapan, penyimpanan dan perpindahan ke dalam mixer.
 
 
Batch Mixing vs. Continuous Mixing.
 
Dengan mempertimbangkan aplikasi mixing dalam industri pangan, maka beberapa teknologi mixing diterapkan sesuai dengan aplikasi yang lebih spesifik. Mixer dengan berbagai ukuran, bentuk, susunan dan model operasi pada dasarnya dibagi dalam dua kategori yaitu batch dan kontinyu.
 
Pada operasi mixing secara batch, semua ingridien sekaligus dimasukkan ke dalam mixer dan dilakukan mixing untuk mencapai produk yang homogen dan diambil dari mixer sebagai suatu produk dengan satuan ukuran kg/batch. Mixing secara batch umumnya terdiri dari tiga langkah operasi: pengukuran berat dan pencurahan ke dalam mixer, proses mixing dan pengeluaran produk. Waktu yang diperlukan untuk proses batch umumnya berdasarkan hasil experimen (trial) sampai produk yang terbentuk sudah homogen. Sedangkan waktu pembersihan terkadang dimasukkan sebagai waktu total mixing secara batch.
Proses mixing secara batch dipilih dengan pertimbangan sebagai berikut:
• Beberapa formulasi dihasilkan pada garis produksi yang sama
• Properti dari ingridien berubah sepanjang waktu.
• Jumlah produksi relatif kecil.
• Adanya pengendalian dari komposisi campuran
Melihat kondisi tersebut, maka proses mixing secara batch mempunyai kekurangan yaitu kurang ekonomis jika digunakan untuk material dalam jumlah yang besar, selain itu biaya operator lebih mahal dibandingkan secara kontinyu.
Mixing dengan sistem kontinyu umumnya digunakan untuk produk bervolume besar. Ingridien dimasukkan secara kontinyu ke dalam mixer dengan suatu formulasi tertentu dan kemudian produk diambil secara kontinyu. Biasanya output dari mixer ini diukur dalam dalam kg/jam.
Pemilihan operasi secara batch atau kontinyu tergantung beberapa faktor seperti jumlah ingridien yang akan dicampur, standar homogenitas yang diinginkan, jenis operasi pre-mixing dan post-mixing, dan formulasi produk yang diinginkan.
Sedangkan jenis mixer yang digunakan disesuaikan dengan jenis operasi batch atau kontinyu. Contohnya adalah mixer jenis V-blender dan double-cone mixer sangat cocok untuk operasi batch, sedangkan plow mixer dan ribbon blendders dapat digunakan untuk operasi baik batch maupun kontinyu.
 
Bentuk dasar mixer
 
Sebuah mixer terdiri dari suatu vessel/tanki sebagai bagian utama. Untuk alasan safety, vessel dari mixer umumnya terbuat dari stainless steel dan terkadang ditambahkan jaket dibagian luar untuk menjaga ingridien pada suhu yang tetap. Vessel yang digunakan umumnya terbuka dibagian atas sebagai tempat menerima ingridient dan vessel juga dilengkapi dengan impeller untuk mencampur ingridien tersebut.
 
 
Mixer diklasifikasikan dalam dua katgeori: active atau mechanical mixer dan passive atau static mixers (Gambar 2).
Static mixer dirancang sedemikian rupa sehingga material tercampur setelah melewati baffle static yang disusun seri (Gambar 2a). Static mixer ini digunakan untuk mengalirkan campuran agar tidak terjadi penggumpalan dari ingridien.
Sedangkan mechanical mixer merupakan jenis mixer yang umum digunakan dalam industri pangan. Ingridien dicampur dalam vessel dengan suatu impeller yang berputar. Beberapa jenis mechanical mixer yang digunakan yaitu:
 
• Tumble mixers: tumble mixer dilengkapi dengan vessel yang berputar dikedua lengan mixer. Bentuk dari vesselnya dapat berupa sebuah rectangular, bentuk V atau double kerucut. Mixer jenis ini memberikan shear yang rendah dan kecepatan rendah yang tidak merusak material (Gambar 3).
• Impeller driven mixers: Jenis yang umum dari mixer jenis ini adalah ribbon mixers (Gambar 4) dan paddle blade mixer. Mixer ini dapat berupa horizontal ataupun vertikal dengan paddle digunakan untuk mencampur ingridien dengan shear lebih besar.
• Multiple-shaft mixers/blenders: Mixer ini mempunyai dua atau lebih vessel dengan dua atau lebih impeller parallel (Gambar 5). Shaft dapat dirancang untuk mencampur material dan cairan. Dengan dua impeller ini maka proses mixing akan lebih cepat dibanding dua mixer sebelumnya. Mixer ini juga memberikan tingkat versatility dan flexibility yang tinggi dan shear yang optimal.
 
Pertimbangan untuk memilih mixer
 
• Material yang akan dicampur - Campuran ingridien yang akan dicampur mempengaruhi jenis mixer yang akan digunakan. Jenis material yang mudah retak membutuhkan mixer yang halus, mempunyai shear yang rendah.
 
• Kecepatan - Jika suatu kecepatan sangat krusial dalam produksi, maka jenis mixer dengan jumlah shaft yang banyak merupakan pilihan yang baik untuk meningkatkan efisiensi mixing.
 
• Cleanability—Jika suatu formula sering mengalami perubahan atau material yang digunakan mudah rusak, maka tingkat kebersihan merupakan faktor yang penting. Waktu pembersihan dapat mempengaruhi siklus mixing dan memperlambat proses produksi.
 
• Pergantian produk yang cepat - pergantian antar produk merupakan proses yang penting dalam meningkatkan produktivitas. Hal ini memerlukan mixer lengkap dengan pengendaliannya yang cepat dalam mengeluarkan produk dan cepat dalam cleaning.
 
• Kesediaan ruangan — Berapa besar ruang yang dibutuhkan untuk sebuah mixer. Harus diperhatikan bahwa mixer harus diberikan ruang khusus beserta headspacenya.
 
• Batch atau Kontinyu — Produksinya dijalankan secara batch atau kontinyu merupakan kriteria dalam penentuan jenis mixer.
 
• Versatility — Suatu mixer harus dapat dioperasikan untuk berbagai ukuran batch dan berlaku untuk berbagai sistem pengadukan seperti dispersi, emulsi dan homogenisasi.
 

 

(FOODREVIEW INDONESIA Edisi Januari 2011)

 

Artikel Lainnya

  • Ags 14, 2018

    Perpaduan Protein Pada Produk Minuman Ringan

    Penggunaan perpaduan antara protein hewani dan protein nabati untuk digunakan dalam suatu produk pangan juga dapat memberikan cita rasa serta manfaat kesehatan yang berbeda. Perpaduan antara protein dari kedelai dan produk dairy akan meningkatkan nilai ekomonis, memperbaiki cita rasa, menyeimbangkan volatilitas tanpa memengaruhi kualitas protein. Sedangkan pada perpaduan kedelai dengan tanaman lain dapat meningkatkan kualitas protein, menambahkan manfaat kesehatan serta dapat menyeimbangkan fungsionalitas dari suatu produk.  ...

  • Ags 13, 2018

    Meningkatkan Cita Rasa Produk Minuman dengan Kombinasi Protein

    Protein menjadi salah satu zat gizi yang sering ditambahkan dalam beberapa produk pangan. Penambahan tersebut tidak lain untuk memenuhi permintaan konsumen terhadap produk pangan yang dapat memberikan manfaat kesehatan untuk tubuh. Dalam persepsi konsumen, protein memberikan manfat untuk beberapa hal seperti untuk pertumbuhan otot, meningkatkan energi, pertumbuhan anak, dan dapat mencegah sarcopenia. Dari persepsi tersebut, protein menjadi salah satu ingridien yang potensial untuk dikembangkan menjadi bahan tambahan pada produk pangan.  ...

  • Ags 12, 2018

    Peningkatan Probiotik Sebagai Pangan Fungsional

    Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM) RI mendefinisikan pangan fungsional, termasuk di dalamnya probiotik, sebagai pangan yang secara alami maupun telah mengalami proses (produk olahan) yang mengandung satu atau lebih komponen fungsional yang berdasarkan kajian ilmiah memiliki sifat fisiologis tertentu, terbukti tidak membahayakan, serta bermanfaat bagi kersehatan. ...

  • Ags 10, 2018

    Inkorporasi Probiotik ke Dalam Produk Pangan

    Terdapat lima hal utama yang harus diperhatikan dalam inkorporasi probiotik ke dalam produk pangan, yaitu (i) menyeleksi kombinasi strain probiotik dengan jenis pangan cocok, (ii) menggunakan kondisi pengolahan pangan yang sesuai dengan sintasan probiotik, (iii) bila diperlukan fermentasi, maka harus dipastikan bahwa matriks pangan akan mendukung pertumbuhan probiotik, (iv) memilih matriks produk, kemasan dan kondisi lingkungan untuk memastikan sintasan probiotik yang cukup melalui rantai suplai produk dan selama penyimpanan produk, dan (v) memastikan bahwa penambahan probiotik tidak berpengaruh negatif negatif terhadap cita rasa dan tekstur produk. ...

  • Ags 09, 2018

    Pengaruh Pemanasan Terhadap Waktu Gelasi Susu

    Pada umumnya, pemanasan awal dilakukan pada suhu 80-95oC selama 30-60 detik dengan tujuan untuk stabilisasi fl-laktoglobulin sebelum proses UHT. Stabilisasi fl-laktoglobulin dilakukan untuk mencegah terjadinya deposit (fouling) pada kondisi UHT. Adapun pemanasan awal dengan suhu 72 oC selama 30 detik sampai 80 oC selama 30 detik bertujuan untuk menunda pembentukan gel. Penundaan ini disebabkan karena pengendapan protein whey pada permukaan misel kasein sehingga permukaan reaktif menjadi berkurang. Dilihat dari jenis pemanasannya, pada tingkat pemanasan yang sama (equivalent bactericidal effects), pemanasan langsung menghasilkan susu UHT dengan peluang gelasi yang lebih besar daripada pemanasan tidak langsung. ...