Ozon digunakan dalam penggilingan tepung

Gas klorin telah digunakan untuk beberapa waktu di Amerika Serikat dalam merawat tepung gandum lunak untuk berbagai aplikasi kue. Kue tepung rasio tinggi, yang digunakan dalam kue yang mengandung kadar gula lebih tinggi dari tepung, paling sering dikaitkan dengan pengolahan gas klorin. Dalam aplikasi ini, gas klor memiliki dua efek utama: pemutihan dan perbaikan fungsional berkenaan dengan produksi kue.

Penerapan gas klorin biasanya dua ons per seratus bobot tepung. Tingkat dimonitor dan dikendalikan dengan mengukur pH tepung. Baru-baru ini, gas klor telah diperluas untuk memasukkan klorinasi air tempering gandum, sehingga mengurangi jumlah mikroba pada permukaan butir yang marah dan dalam proses penggilingan itu sendiri.

Independen dari tujuan, penyimpanan dan penggunaan gas klorin cukup berbahaya, namun permintaan untuk beban mikrobial yang lebih rendah pada produk tepung gandum dan gandum lebih kuat dari sebelumnya. Akibatnya, semakin banyak pabrik menggunakan ozon untuk mengobati tepung

MICROBIOLOGI DALAM PENGOLAHAN TEPUNG

Wabah penyakit bawaan makanan di Amerika Serikat disebabkan oleh (dengan persen frekuensi): bakteri (66%), bahan kimia (25%), virus (5%) dan parasit (4%). Sangat sedikit penyakit bawaan makanan yang disebabkan oleh tepung yang terkontaminasi.

Bakteri ada di mana-mana di lingkungan kita termasuk tanah, air, udara, debu, tanaman yang dapat dimakan dan produk tanaman, hewan dan produk hewani, saluran pencernaan manusia dan hewan, tangan karyawan dan peralatan makanan dan peralatan yang terkontaminasi. Dalam kebanyakan kasus di mana kontaminasi berbahaya ada pada produk berbasis biji-bijian atau gandum, biasanya hasil keterlibatan manusia dalam penyimpanan, penanganan atau pemrosesan produk.

Bakteri memiliki kebutuhan nutrisi dan lingkungan khusus agar bisa bertahan dan bereproduksi. Mereka adalah: makanan, kelembaban, atmosfer yang tepat, pH, suhu dan zat penghambat. Butir dan tepung, tentu saja, adalah sumber makanan yang luar biasa untuk bahan, ragi dan jamur. Harus ada kelembaban yang cukup bagi bakteri untuk tumbuh. Jumlah kelembaban yang dibutuhkan didefinisikan dengan istilah 'aktivitas air.'

Lokasi di pabrik dengan tingkat kelembaban atau aktivitas air yang tinggi (0,90 plus) akan mendukung pertumbuhan bakteri yang cepat. Namun, daerah kelembaban relatif rendah yang tetap kering dan memiliki aktivitas air lebih rendah (kurang dari 0,85) tidak akan. Di pabrik yang lebih tua atau di lokasi di mana udara dingin bisa bergerak melintasi semburan yang berisi kaldu hangat, kondensasi diketahui terjadi dan tak lama kemudian populasi ragi dan jamur meningkat, membentuk massa bau gelap yang terus menginfeksi paspor yang lewat.

Spesies Bacillus telah terlibat dalam masalah pembusukan makanan dan keracunan. Sebagai endospora, spesies mesofilik ini tahan rentang suhu yang lebar. Karena itu, dalam produk yang dipanggang, spora berkecambah dan merusak produk roti. B. subtilis dan B. lichenifomis dikaitkan dengan pembusukan makanan yang dikenal dengan roti ropey. Sebagian besar bakteri kesehatan masyarakat tumbuh paling baik pada nilai pH 4,6-7,5. F tepung yang baru digiling seringkali berada dalam kisaran ini dengan rata-rata 6,1 sampai 6,3.

Bakteri pembusuk yang menjadi perhatian kesehatan masyarakat tumbuh paling baik antara 60 derajat dan 120 derajat F. Pertumbuhan bakteri, ragi dan jamur tidak kekurangan fenomenal. Gambar 1 (halaman 76) menunjukkan pertumbuhan 216 sel awal dengan laju dua kali lipat 20 menit.

INDIKATOR MICROBIOLOGI TEPUNG

Indikator mikrobiologi yang paling umum dalam produk tepung dan panggang adalah jumlah aerobik total (sering disebut jumlah total piring), jumlah bakteri coliform / enterik, dan jumlah ragi dan jamur.

Jumlah aerobik total mengacu pada jumlah total koloni mikroba yang tumbuh di pelat media dari sampel. Jumlah bakteri koliform atau enterik adalah subset dari jumlah koloni mikroba aerobik total dan sering digunakan sebagai indikator kontaminasi tinja langsung atau tidak langsung. Ragi dan jumlah jamur tidak termasuk dalam jumlah aerobik total, meskipun mereka juga sering mengalami toleransi maksimum. Hubungan utama mereka dengan keamanan pangan adalah potensi menghasilkan mikotoksin, yang merupakan senyawa beracun yang diproduksi oleh jamur yang mencemari tanaman.

Telah dilaporkan bahwa jumlah mikroba yang ditemukan di pabrik tepung akan sangat bervariasi, tergantung pada sejumlah faktor seperti jumlah awal dalam gandum dari kondisi tanaman, praktik penggilingan, penanganan pasca penggilingan, kadar air tepung dan kondisi penyimpanan.

Jumlah mikrobiologi tipikal dalam 4

tepung terigu adalah 1, 5 × 10 untuk jumlah aerobik total; 200 untuk koliform; 120 untuk ragi dan 800 untuk cetakan. Korelasi signifikan telah diamati antara semua indikator mikroba dan beberapa kriteria kualitas (misalnya bobot uji) dan faktor penilaian (misalnya, nomor gandum, kandungan kernel vitreous). Korelasi yang lemah namun signifikan juga telah dilaporkan antara jumlah lempeng total dan kadar air biji-bijian.

LINGKUNGAN MILLING DAN MIKROBIOLOGI

Suhu yang hangat diperlukan untuk keberhasilan pemisahan kuman dedak dan endosperma untuk mencegah dedak menghancurkan dan memperbaiki kemudahan pengurangan endosperm. Selain itu, masukan energi akan hilang dalam bentuk panas, menggerakkan kelembaban dari produk yang digiling dalam proses.

Sementara suhu dan kelembaban relatif ruang penggilingan penting, suhu dan kelembaban di dalam lingkungan pemrosesan penggilingan dimana bakteri, ragi dan jamur dapat menyebabkan masalah. Kelembaban dan suhu relatif optimal untuk penggilingan kira-kira 75 derajat F (plus atau minus 10 derajat F) dan kelembaban relatif 65% (plus atau minus 10%).

Gambar 2 (halaman 78) menyajikan kelembaban relatif di dalam berbagai pemecah putus dan di lantai sifter selama penggilingan di Pabrik Percontohan Percontohan Negara Bagian Kansas State University. Perhatikan bahwa kelembaban relatif ruangan kurang dari kelembaban relatif yang diukur di dalam sifter, yang selain roller mill dan purifier dimana lingkungan pengolahan gandum ada. Di beberapa lokasi, kelembaban yang terus meningkat dan / atau peningkatan kelembaban yang cepat menyebabkan siftin

OZONE PRODUKSI DAN PENGENDALIAN

Langkah-langkah berikut telah diidentifikasi untuk penggunaan ozon dalam sistem berair terutama dan berlaku untuk penggilingan bila digunakan dalam tempering air.

• Persiapan oksigen / umpan gas. Menghasilkan bersih, murni 95% oksigen murni dari udara untuk meningkatkan efisiensi dan melindungi generator ozon. Ini membutuhkan energi 50% sampai 75% lebih sedikit untuk menghasilkan ozon dengan udara yang dimurnikan.

• Pembangkitan ozon: Mengontrol konsentrasi oksigen masukan, meningkatkan voltase dan menurunkan laju aliran gas umpan untuk mengoptimalkan keluaran ozon.

• Transfer Massal: Ini umumnya diterapkan pada penggunaan ozon dalam fase berair, yang tidak akan berlaku untuk penggunaan gas pada tepung. Transfer ozon dalam pipa PVC tidak disarankan karena sebagian ozon hilang saat bereaksi dengan pipa PVC. Baja tahan karat, seperti 304 atau 316, telah disarankan untuk digunakan dalam sistem transfer ozon.

• Pemantauan dan Pengendalian: Pengendalian konsentrasi oksigen, laju alir, voltase, dan lain-lain, harus memadai untuk pemantauan dan pengendalian. Namun, salah satu atau semua ini bisa disesuaikan berdasarkan tingkat produksi, kelembaban produk dan suhu untuk mengoptimalkan penambahan dan memberikan kontrol.

Paparan ozon berbahaya bagi manusia. Seperti gas klorin, ia menyerang saluran pernafasan. Standar yang ditetapkan oleh Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja di Amerika Serikat memungkinkan tingkat pemaparan yang diizinkan kurang dari 0,1 miligram per liter (mg / L) pada rata-rata tertimbang waktu selama delapan jam kerja dan paparan tunggal maksimum 0,3 mg / L kurang dari durasi 10 menit. Udara ambien harus diuji keamanan menggunakan monitor yang beroperasi berdasarkan penyerapan sinar UV sebagai fungsi konsentrasi ozon.

PENGGANTIAN OZONE-CHLORINE

Ozon, zanthan gum, L-sistein, malto-dextrins, panas, kombinasi panas dan ozon, klorin dan campuran ozon sedang dipelajari sebagai pengganti klorin dengan tingkat keberhasilan yang bervariasi. Ozontasi dipelajari sebagai alternatif klorinasi tepung kue. Tepung diobati dengan ozon pada tingkat 0,06 liter per menit selama 10 dan 36 menit dengan menggunakan 5 pon tepung. Ozonasi tepung kue menurunkan pH dan meningkatkan nilai cahaya (nilai L) tepung. Penelitian roti menggunakan formulasi kue lapis putih rasio tinggi menunjukkan bahwa volume kue meningkat secara signifikan (p <0,05) seiring waktu ozonasi meningkat, dan kue lebih lunak daripada yang dibuat dengan tepung terklorinasi atau kontrol. Kecerahan sel dan jumlah sel yang diukur dengan analisis citra (C-Cell) kue dari tepung yang diberi ozon selama 36 menit menunjukkan nilai yang sama dengan tepung klorinasi.

Waktu ozonasi optimal sekitar 8 sampai 11 menit dengan kisaran suhu antara 36 dan 46 derajat C. Peningkatan waktu puncak Mixograph, viskositas puncak, dan kapasitas retensi air diamati saat ozonisasi meningkat. Tepung teroksidasi dilaporkan memiliki bau yang kuat yang mempengaruhi bau dan rasa pada kue. Gas volatil mereda ketika tepung ozonated disimpan di bawah kap asam, menunjukkan bahwa penelitian tambahan perlu difokuskan pada bagaimana mengurangi bau yang kuat dalam tepung dengan menggunakan teknik pengolahan atau metode lainnya.

OZONE DAN UV-MICROBIAL LOAD REDUCTION

Sebuah studi untuk menyelidiki kelayakan penggunaan ozon dan sinar UV sebagai pengganti air tempur terklorinasi untuk bakteri dan pengendalian jamur di pabrik tepung terigu telah dilakukan. Dalam penelitian ini, data uji mikrobiologi sampel tepung setelah penggilingan menunjukkan bahwa penggunaan ozon menghasilkan penurunan bakteri sekitar 75% sampai 80% dibandingkan dengan gandum yang diolah dengan air klor.

Inspeksi visual peralatan dan jalur menunjukkan penurunan yang serupa dalam pertumbuhan jamur. Data yang dikumpulkan selama proyek menunjukkan adanya penurunan 75% sampai 80% pada jumlah bakteri jumlah plat dibandingkan dengan perlakuan konvensional dengan air yang diklorinasi. Rata-rata jumlah plat anaerobik (APC) dari satu kelompok sampel tepung dari gandum yang diolah dengan air diklorinasi rata-rata 181.675 unit pembentuk koloni per gram (cfu / g). Sebagai perbandingan, APC rata-rata untuk tepung terigu yang diolah dengan ozon adalah 42.627 cfu / g, pengurangan 77%.

Data terakhir yang dikumpulkan pada 195 sampel tepung yang diolah menunjukkan 75 lot (38%) dengan APC kurang dari 10.000 cfu per gram. Meskipun proyek tersebut tidak mencakup jumlah cetakan untuk mengukur keefektifan ozon terhadap klorin dalam pengurangan cetakan, inspeksi visual peralatan dan jalur oleh staf pabrik menunjukkan penurunan yang serupa pada pertumbuhan jamur pada peralatan.

Penggunaan ozon secara internasional untuk mengurangi atau mengendalikan ancaman kontaminasi mikroba tampaknya berkembang pesat di semua sektor pangan. Produk berbasis biji-bijian, karena aktivitas kelembaban dan airnya yang rendah dan sifat non-berbahaya dari kontaminan mikroba umum mereka, membuat kelompok produk ini menjadi yang terakhir diobati dengan ozon untuk pengendalian mikroba. Penggunaan ozon untuk menggantikan gas klorin yang didorong oleh masalah keamanan dan residu terus dilakukan secara agresif.

Dr. Jeff Gwirtz adalah seorang profesor asosiasi bertenor di Departemen Ilmu dan Industri Butir di Kansas State University. Gwirtz juga merupakan chief executive officer JAG Services Inc., perusahaan konsultan yang melayani industri gabah dan penggilingan. Dia bisa dihubungi lewat e-mail di jgwirtz@ksu.edu.