KEMASAN KALENG : Proses Pengalengan >> Exp : Nescaffe

1. Proses Pembuatan Kaleng Two Pieces Can

Kaleng pengemasan minuman kopi Nescafe ini adalah jenis kaleng two pieces can dengan bahan almunium. Almunium terbagi dalam tiga seri yaitu:
1) Seri 1000, kadar almunium min 99% ekstruksi dan foil, 2) Seri 3000 Mn 0,3-1,5% tahan korosi dapat digunakan untuk DRD dan DWI, dan 3) Seri 5000 Mn 0,5-5% digunakan untuk DRD dan tutup.

Aluminium merupakan logam yang memiliki beberapa keunggulan yaitu lebih ringan daripada baja, mudah dibentuk, tidak berasa, tidak berbau, tidak beracun, dapat menahan masuknya gas, mempunyai konduktivitas panas yang baik dan dapat didaur ulang. Tetapi penggunaan aluminium sebagai bahan kemasan juga mempunyai kelemahan yaitu kekuatan (rigiditasnya) kurang baik, sukar disolder sehingga sambungannya tidak rapat sehingga dapat menimbulkan lubang pada kemasan, harganya lebih mahal dan mudah mengalami perkaratan sehingga harus diberi lapisan tambahan. Reaksi aluminium dengan udara akan menghasilkan aluminium oksida yang merupakan lapisan film yang tahan terhadap korosi dari atmosfir. Penggunaan aluminium sebagai wadah kemasan, menyebabkan bagian sebelah dalam wadah tidak dapat kontak dengan oksigen, dan ini menyebabkan terjadinya perkaratan di bagian sebelah dalam kemasan. Untuk mencegah terjadinya karat, maka di bagian dalam dari wadah aluminium ini harus diberi lapisan enamel. Secara komersial penggunaan aluminium murni tidak menguntungkan, sehingga harus dicampur dengan logam lainnya untuk mengurangi biaya dan memperbaiki daya tahannya terhadap korosi. Logam-logam yang biasanya digunakan sebagai campuran pada pembuatan wadah
aluminium adalah tembaga, magnesium, mangan, khromium dan seng (pada media alkali) (Anonim, 2010).

Kaleng dua lembar adalah kaleng yang dibuat dari bahan baku plat timah, aluminium atau lakur (alloy). Pembuatan kaleng dua lembar dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu proses draw-and-wall-iron (DWI) dan proses draw-and-redraw (DRD). Proses DWI menghasilkan kaleng dengan dinding yang tipis dan digunakan untuk memproduksi kaleng aluminium untuk minuman berkarbonasi dimana bahan pengemas mendapat tekanan setelah pengisian. Kaleng DRD mempunyai dinding yang lebih tebal dan dapat digunakan untuk mengemas bahan pangan yang disterilisasi dimana diperlukan adanya ruang vakum (head-space) pada kaleng selama pendinginan (Anonim, 2010).

1.1. Kaleng DWI (Draw and Wall Iron)          

Urutan proses pembuatan kaleng DWI dapat dilihat pada Gambar 1, dan

dapat dijelaskan sebagai berikut :

-          Bahan pembuat kaleng adalah plat timah dan aluminium dengan ketebalan masingmasing 0.3 dan 0.42 mm.

-          Sekeliling lembaran ditekan ke dalam berbentuk mangkuk atau lekukan untuk memperoleh lekukan yang dangkal.

-          Lekukan dilewatkan berturut-turut pada lingkaran logam (annular rings) untuk mengurangi ketebalan dinding lekukan sampai kira-kira 1/3 dari ketebalan awal dan tingginya tiga kali tinggi semula. Proses ini disebut dengan Wall Ironed.

-          Setelah bentuk dasar terbentuk, maka kaleng dipotong sesuai dengan ukuran yang diinginkan.

-          Penutupan dengan cara double seaming setelah pengisian (Anonim, 2010).

Sistem pelapisan bagian dalam dilakukan dengan cara spray dan oven. Jenis enamel yang digunakan tergantung dari bahan pembuat kaleng dan produk yang akan dikemas, dan biasanya berupa epoksi fenolik, epoksiamin dan senyawa-senyawa vinil (Anonim, 2010).

Modifikasi dari proses DWI dapat dilakukan dengan cara :

·         Memperkecil ukuran diameter dari leher kaleng yang dapat memperbaiki penampilan dan kekuatan kaleng untuk ditumpuk, serta menghemat penggunaan logam.

·         Ring-pull-tabs atau full-aperture untuk memudahkan membuka kaleng.

·         Disain cetakan dengan menggunakan komputer dan penggunaan tinta yang tahan terhadap abrasi, yang memungkinkan badan kaleng dicetak sebelum dibentuk. Tinta kemudian ditarik dengan logam selama proses DWI untuk menghasilkam disain yang diinginkan pada produk akhir (Anonim, 2010).

Gaambar 1. Urutan Proses Pembuatan Two Pieces Can Tipe DWI

1.2. Kaleng DRD (Draw and Re-Draw)

Proses DRD pada prinsipnya sama dengan DWI, dan perbedaannya hanya terletak pada proses ironing, dimana pada DWI proses ironing bertujuan untuk mengurangi ketebalan dari kaleng, sedangkan pada proses DWD tidak terdapat proses ironing sehingga dihasilkan kaleng yang lebih tebal. Bahan pembuat kaleng DRD adalah plat timah dengan ketebalan 0.2 mm. Tahap-tahap pembuatan kaleng DRD dapat dilihat pada Gambar 2 (Anonim, 2010).

Gambar 2. Urutan Proses Pembuatan Two Pieces Can Tipe DRD

Keuntungan dari kaleng dua lembar adalah mempunyai integritas yang besar, lapisan penutup yang lebih seragam, menghemat penggunaan logam dan mempunyai bentuk yang lebih menarik bagi konsumen, dibandingkan dengan sistem solder maupun penyambungan pada kaleng lembar tiga (TPC). Hal ini disebabkan karena :

·         Lembar ganda hanya mempunyai satu sambungan double seam sehingga mudah dibentuk dan dikontrol, dibandingkan TPC dengan sambungan pada sisi badan dan double seam yang kompleks.

·         Lapisan pelindung bagian dalam tidak perlu melindungi sambungan yang mudah korosi an kontak dengan produk sebagaimana pada kaleng TPC.

·         Tidak diperlukan adanya penyolderan sehingga bahan dapat dihemat.

·         Menyediakan tempat yang lebih luas karena tidak terdapat sambungan sehingga dapat dicetak (diprinting) lebih indah dan lebih lengkap misalnya untuk pelabelan pada produk (Anonim, 2010).

2. Proses Pengalengan Produk

           Secara umum proses pengalengan produk pangan terdiri dari delapan tahap, yaitu: penanganan kaleng kosong, pembersihan kaleng kosong, persiapan produk, pengisian, penutupan, proses pengalengan, pendinginan, penanganan dan penyimpanan hasil pengalengan (Anonim, 2010).

            Cara penaganan pengalengan produk ini sedikit berbeda dengan tahap-tahap diatas, penanganan produk ini dilakukan secara aseptik, yaitu produk dan kemasan kaleng terlebih dahulu disterilkan kemudian dilakukan pengisian secara aseptik, artinya tidak ada campur tangan manusia. Diagram alir pengalengan produk minuman kopi dalam kaleng dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3. Diagram Alir Pembuatan Minuman Kopi dalam Kaleng

2.1. Persiapan Produk

            Persiapan produk untuk menghasilkan minuman kopi terdiri dari pembuatan kopi instan dan pembuatan minuman kopi. Pembuatan kopi instan terdiri dari roasting, penggilingan, ekstraksi, dan pengeringan.

Roasting merupakan proses Penyangraian biji kopi yang tergantung pada
waktu dan suhu yang ditandai dengan perubahan kimiawi yang signifikan. Terjadi kehilangan berat kering terutama gas CO₂ dan produk pirolisis volatil lainnya. Kebanyakan produk pirolisis ini sangat menentukan cita rasa kopi. Kehilangan berat kering terkait erat dengan suhu penyangraian. Berdasarkan suhu penyangraian yang digunakan kopi sangrai dibedakan atas 3 golongan yaitu : ligh roast suhu yang digunakan 193 sampai 199°C, medium roast suhu yang digunakan 204°C dan dark roast suhu yang digunakan 213 sampai 221°C (Noeroel, 2008).

Penggilingan kopi skala luas selalu menggunakan gerinda beroda (roller), gerinda roller ganda dengan gerigi 2 sampai 4 pasang merupakan alat yang paling banyak dipakai. Partikel kopi dihaluskan selama melewati tiap pasang roller. Derajat penggilingan ditentukan oleh nomor seri roller yang diguncikan. Kondisi ideal dimana ukuran partikel giling seragam adalah mustahil, namun variasi lebih rendah jika menggunakan gerinda roller ganda. Alternatif lain adalah penggilingan system tertutup berbasis proses satu tahap, dimana jika ukuran partikel melebihi saringan maka partikel dikembalikan ke pengumpan untuk digiling ulang, (Noeroel, 2008).

Proses ekstraksi untuk pembuatan kopi instan dipergunakan percolator (penyaring kopi) dan alat sentrifuge untuk mengepres sisa ampas. Proses ini terjadai didalam 6 percolator (penyaring kopi) menggunakan prinsip counter curent. Tujuan pengolahan adalah untuk memperoleh ekstraksi optimum dari padatan terlarut tanpa merusak kualitas (Noeroel, 2008).

Proses Spray drying terjadi didalam tower silindris yang besar dengan dasar kerucut, pada bagian ini cairan kopi dimasukkan dengan tekanan ke dalam bagian atas tower bersamaan dengan pancaran angin udara panas sekitar 250°C. Partikelpartikel yang disemprotkan akan kering dan jatuh serta terkumpul sebagai bubuk pada bagian ujung kerucut lalu dipindahkan menggunakan alat katup yang berputar. Untuk meningkatkan daya larut dalam air dan membentuk butiran biasanya ditingkatkan dengan proses aglomerasi. Proses aglomerasi dicapai dengan membasahi partikel bubuk, membiarkannya bergabung dan kemudian mengeringkannya kembali (Noeroel, 2008).

Selain tahap pembuatan kopi instan dalam pembuatan minuman kopi dilakukan tahap pembuatan minuman kopi yaitu pencampuran bahan yang terdiri dari air, gula, susu bubuk skim, lemak susu, kopi bubuk instan, pengatur keasaman, perisa susu dan vanila, pengemulsi nabati (lesitin kedelai), bubuk kakao, dan pemantap. Serta pemanasan atau sterilisasi.

2.2. Penanganan Kaleng Kosong

            Kaleng kosong disimpan dalam keadaan tertutup, ruang penyimpanan tidak lembab dan tidak berbau, harus dihindari adanya perubahan suhu yang akan mempengaruhi kondensasi air sehingga kaleng mudah berkarat. Kaleng kosong yang belum digunakan harus dijaga sedemikian rupa sehingga permukaan/ bibir kaleng tidak rusak atau penyok dan bagian sambungan tidak rusak. Penyimpanan kaleng kosong terhindar dari garam atau air garam, karena garam menyebabkan kaleng berkarat (Anonim, 2010).

2.3. Pembersihan Kaleng Kosong

            Cara efektif untuk membersihkan kaleng kosong dengan cara memcuci kaleng pada posisi terbalik menggunkan air panas yang disemprotkan
(Anonim, 2010).

2.2.4. Pengisian

            Pengisian kaleng harus seragam dan jumlah/ berat produk relatif sama. Teknik pengisian yang benar harus dihindari adanya gas terutama oksigen. Pengisian produk dalam kondisi panas (hot filling) atau dengan cara memanaskan produk setelah pengisian sebelum dilakukan penutupan bertujuan untuk mendaptakan kondisi hampa udara. Pengisian produk dalam kaleng tidak dilakukan sampai penuh namun ada jarak antara permukaan produk dengan permukaan kaleng. Jarak ini dikenal dengan head space. Tinggi head space berkisar 6-9 mm. Selain dengan cara pengisiannya, keadaan vakum dapat diperoleh dengan cara exhausting yaitu menghilangkan udara dalam kaleng sehingga keadaanya menjadi vacum. Exhausting dapat dilakukan denganmenggunakan alat mechanical high vacuum seamer pada suhu kamar (Anonim, 2010).

            Metode pengemasan yang digunakan dalam produk ini dengan menggunakan metode aseptik, dimana produk dan kemasan kalengnya telah disterilkan terlebih dahulu kemudian baru dilakukan pengemasan secara aseptik. Aseptik berarti tidak ada campur tangan manusia. Oleh karena itu pengisian produknya dilakukan oleh mesin secara kontinyu dan otomatis.

2.5. Penutupan Kaleng

Proses penutupan kaleng dilakukan setelah proses exhausting. Kaleng ditutup dengan rapat dan hermetis pada suhu tertentu yang relatif masih tinggi. Proses penutupan kaleng perlu distandarisasi dan dikendalikan dengan ketat; terutama yang berhubungan dengan bagian sambungan/penutupan. Oleh karena itu, terhadap penutupan kaleng ini perlu dilakukan pengujian secara tertib dan dimasukkan ke dalam prosedur Cara Pengolahan Pangan yang Baik (CPMB). Secara periodik dilakukan pengujian dan hasilnya dicatat untuk menjamin bahwa produk kaleng mempunyai sambungan/penutupan yang baik (Hariyadi, dkk, 2010).

Kondisi vakum dalam kaleng setelah proses penutupan kaleng sangat pen-ting untuk:

a.       Menjaga tutup kaleng pada kondisi cekung selama proses penyimpanan normal. Dalam hal ini apabila terjadi penyimpanan bentuk cekung dapat digunakan sebagai indikasi kebusukan, karena pembentukan gas oleh bakteri pembusuk menyebabkan kaleng menggelebung dan ini dimulai dari bagian tutupnya. Kecekungan yang terjada juga merupakan indikasi bahwa sam-bungan/penutupan tetap terjada sehingga kondisi hermetis tetap diperta-hankan.

b.      Mengurangi konsentrasi oksigen, sehingga mampu mengurangi kemungkinan perubahan-perubahan karena reaksi oksidasi, seperti oksidasi lemak, vitamin, perubahan warna dan proses pengkaratan.

c.       Menghindari rusaknya sambungan/ penutupan kaleng selama proses pema-nasan, karena selama proses pemanasan terjadi pemuaian.

d.      Produk yang dikemas dengan flexible pouch atau daging yang dikemasa dalam kaleng dengan luas permukaan besar, kondisi vakum akan menyebab-kan kontak antara produk dengan permukaan kemasan dan pindah panas menjadi lebih efektif (Hariyadi, dkk, 2010).

Gambar 5. Mesin Double Seaming

            Mesin penutup kaleng memiliki empat bagian penting yang berhubungan langsung dengan proses penutupan. Keempat bagian itu adalah:

1. Seaming chuck

Merupakan bagian yang berbentuk lempeng atau piringan bulat yang ukurannya tepat seperti tutup kaleng (memiliki ukuran yang sama seperti bagian counter sink). Adapun fungsi seaming chuck ini adalah untuk menahan kaleng body agar tidak meleset pada operasi penutupan oleh rol pertama dan kedua.

2. Can lifter plate

Merupakan lempengan bulat yang menyangga kaleng dari bawah sehingga bagian atas kaleng menempel pada seaming chuck dan tepat berada pada posisi operasi rol pertama dan kedua.

3. First operation seaming roll

Pada alat penutup kaleng double seamer, proses penutupan kaleng yang sebenarnya dilakukan oleh dua pasang rol yang posisinya saling bersilangan. Rol pertama ini ada dua (sepasang) yang posisinya adalah saling diagonal. Rol pertama memiliki lekukan yang lebih dalam dan lebar yang berfungsi untuk membentuk keliman awal.

4. Second operation seaming roll

Ini adalah rol kedua yang berfungsi untuk menyempurnakan hasil dari rol pertama. Rol kedua ini memiliki lekukan yang dangkal dan sempit sehingga menghasilkan keliman ganda yang lebih rapat (X3-Prima, 2010).

Pada prinsipnya operasi penutupan kaleng dilakukan sebagai berikut:
Kaleng diletakkan tepat ditengah-tengah lifter, pada saat pedal ditekan lifter akan naik sehingga kaleng melekat pada seaming chuck, yang mana pada seaming chuck telah terdapat tutup kaleng. Rol pertama mulai bekerja, sambil berputar rol pertama akan mendekati posisi tutup kaleng. Karena lekukan pada rol pertama, maka tutup kaleng akan melipat ke bawah. Keliman pertama terbentuk. Setelah rol pertama mengelilingi seluruh bagian tutup kaleng maka rol pertama akan menjauhi tutup kaleng. Setelah itu rol kedua yang berputar akan mendekati tutup yang telah dilipat oleh rol pertama tadi, karena lekukanya lebih sempit dan dangkal maka keliman yang terbentuk oleh rol kedua ini akan lebih rapat. Setelah rol kedua menyelesaikan tugasnya maka akan segera menjauhi chuck dan lifter bersama kaleng yang telah tertutup akan turun, dan selesailah operasi penutupan kaleng tersebut. Seluruh operasi penutupan kaleng memerlukan waktu sekitar 10 detik (X3-Prima, 2010).

Double seam perlu dievaluasi untuk menyakinkan bahwa penutupan yang hermetis dapat dicapai. Adalah suatu keharusan untuk melakukan inspeksi rutin terhadap double seam untuk menjamin produk yang dipasarkan dalam kemasan yang hermetis. Dalam hal ini perlu dilakukan pengukuran-pengukuran antara lain:

1.      Countersink depth: jarak yang diukur dari atas double seam ke permukaan tutup kaleng

2.      Seam thickness: jarak maksimum yang diukur dari kedua tepi double seam

3.      Seam width (length or height): jarak yang diukur dari atas ke bawah double seam

4.      Body hook dan cover hook: panjang bagian akhir body flange dan cover curl

5.      Overlap: panjang overlap body hook dan cover hook

6.      Tightness: ditentukan dari derajat wrinkling dari cover hook

7.      Juncture area: double seam yang terjadi pada sambungan
(Hariyadi, dkk, 2010).

Gambar 6. Penampang Double Seam

            Karena proses pengemasan produk ini dilakukan secara aseptic, jadi proses sterilisasi tidak dilakukan pada produk yang telah dikalengkan, melainkan dilakukan pada kemasan dan produknya sebelum pengisian.