Proses baking merupakan teknologi lama yang hingga saat ini masih digunakan dan terus dikembangkan untuk menghasilkan produk-produk bakery. Istilah baking tidak hanya digunakan pada pembuatan roti, akan tetapi untuk semua produk yang menggunakan tepung (flour) sebagai bahan dasar utama dan sumber energi panas melalui proses radiasi ataupun konveksi.

Secara umum pembuatan produk bakery membutuhkan beberapa langkah proses seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Langkah proses pembuatan produk bakery yaitu pencampuran ingridien, pembentukan dough, proses pembentukan gas CO2 oleh yeast (proofing), proses pemanasan (baking), pendinginan dan pengemasan (packaging).

Pencampuran berfungsi untuk mencampur semua ingridien (Tabel 1) sehingga menjadi homogen. Selanjutnya campuran diaduk dalam tahap kneading sehingga diperoleh struktur dough yang merata. Proofing merupakan tahap di mana dough didiamkan pada suhu kamar selama 30 menit- 1 jam dan disini terjadi pembentukan CO2 oleh yeast. Baking merupakan inti dari proses pembuatan bakery di mana sebagian besar kualitas produk terbentuk di proses baking. Tergantung jenis produknya, waktu baking bervariasi dari 15 menit hingga 1 jam. Contohnya, pembuatan roti membutuhkan waktu 30 menit untuk suhu oven 150oC, sedangkan biskuit hanya membutuhkan 10-15 menit. Pendinginan (Cooling) merupakan proses untuk menurunkan suhu produk ke suhu kamar untuk selanjutnya diteruskan ke proses packaging.

Umumnya proses pembuatan bakery, dapat digambarkan dengan diagram fase yang menunjukkan hubungan kandungan air dan suhu produk. Gambar 2 merupakan diagram fase pada roti selama baking dan cooling. Dough (adonan) roti umumnya mempunyai kandungan air 0.4-0.5 kg/kg dan berada pada posisi rubber state. Pada fase pertama baking (heating fase), suhu dari dough meningkat sampai mendekati suhu gelatinisasi (60-70oC), di mana protein mengalami denaturasi dan yeast semakin teraktivasi untuk membentuk CO2. Dengan suhu yang semakin meningkat, produk akan melewati suhu pencairannya (melting temperature-Tm) dan kemudian mencapai fase pengeringan (drying), di mana kandungan air yang ada dalam produk mulai menguap. Pada fase ini, tergantung jumlah air yang ada dalam produk, suhu produk akan berada pada 100oC (suhu penguapan air). Untuk permukaan roti (crust) di mana terjadi kontak langsung dengan udara panas, penguapan akan terjadi lebih cepat, sampai akhirnya suhu di permukaan mencapai 120oC, sedangkan di bagian dalam (crumb) masih berada pada fase cair (flow state dengan suhu sekitar 90-100oC). Dengan adanya proses pendinginan (cooling) sampai suhu kamar, fase roti juga mengalami perubahan. Bagian crust berubah dari fase rubber state ke glassy state dengan melewati glass transition temperature (Tg) sedangkan pada bagian crumb produk berada pada rubber state. State yang berbeda antara crust dan crumb ini mengakibatan kedua bagian tersebut mempunyai karakteristik yang berbeda, di mana crust akan menjadi lebih renyah (crispy) dan mudah retak, sedangkan crumb menjadi lentur (soft).

Transformasi produk

Dalam proses baking, terjadi fenomena secara fisik, kimia dan biologi terjadi yang menyebabkan terjadinya kualitas produk (Tabel 2). Transformasi ini sangat penting untuk perancangan proses baking dengan menghubungkannya dengan kondisi proses dan heating inputnya. Sebagai contoh, pembentukan warna coklat pada crust (permukaan roti) disebabkan oleh reaksi Maillard yang merupakan reaksi non-enzymatic dari gula membentuk senyawa intermediat yang disebut melanoidine. Melanoidine ini menjadi indikasi terbentuknya warna dengan adanya temperatur di atas 100oC. Selain reaksi Maillard, tingkat warna yang gelap terjadi saat suhu produk melebihi 150oC dan hal ini disebut reaksi karamelisasi.

Dengan meningkatnya suhu oven, suhu di produk juga meningkat dan diimbangi dengan mengembangnya suatu produk akibat ekspansi gas CO2. Ukuran suatu produk mengembang dengan perbandingan 1,5-2 kali lipat dibandingkan ukuran dough awal.

Perpindahan massa dan panas dalam proses baking

Pada proses baking, perpindahan panas terjadi sebagai kombinasi antara proses konduksi, konveksi ataupun radiasi terhadap permukaan adonan (dough). Dengan adanya perpindahan panas tersebut, maka perpindahan massa dapat terjadi berdasarkan empat tahap: (1) Penguapan air, (2) Perpindahan uap air ke phase gas, (3) Kondensasi air dan (4) Difusi air. Hal ini terlihat dalam Gambar 2.

Dalam Gambar 2 diasumsikan bahwa produk bakery merupakan suatu bahan padat berpori. Di dalam fase padatnya, terdapat kandungan air dan dengan adanya panas dari oven atau sumber panas lainnya, air di dekat permukaan akan menguap. Selanjutnya uap air tersebut akan berpindah ke fase gasnya melalui proses difusi ke dalam produk atau bahkan keluar melalui sel permukaan produk. Dengan adanya panas dari permukaan dan menuju ke dalam produk, maka uap air yang bertemu dengan uap air yang lebih dingin di pusat produk akan mengalami kondensasi sampai jumlah tersebut berkurang karena adanya pengaruh panas. Proses ini dapat digambarkan juga dengan profil temperatur dan kandungan air dalam produk pada Gambar 3.

Pada Gambar 3 terlihat bahwa profil kandungan air di tengah produk roti, cake dan biskuit di fase pertama mengalami kenaikan disebabkan oleh proses kondensasi dan selanjutnya menurun disebabkan proses perpindahan massa air dari tengah produk ke permukaan. Sedangkan pada permukaan (crust), kandungan airnya sangat cepat mengalami penguapan.

Optimalisasi proses baking

Untuk merancang suatu proses baking, maka pengaturan proses pemanasannya merupakan hal yang utama dilakuakan melalui optimasi secara dinamik (dynamic optimization). Dengan menentukan kualitas produk akhir tertentu sebagai setting point, maka konfigurasi proses atau prosedur pemanasannya yang optimal dapat diperoleh. Sebagai contoh, terdapat dua alternatif untuk suhu dalam oven untuk memperoleh produk roti dengan sifat akhir produk yang sama tanpa menggunakan temperatur tetap seperti halnya baking pada umumnya (180oC). Alternatif pertama, dapat diperoleh bahwa suhu pemanasan secara konveksi harus dinaikkan secara perlahan dari 100oC sampai 180oC selama 1,5 jam dan kemudian dilakukan pendinginan, sedangkan alternatif yang kedua yaitu dengan menggunakan multi input heating yaitu heating dari konveksi, radiasi dan microwave.

Dengan multi heating input ini, diperoleh bahwa temperature konveksi hanya 100oC pada 0,5 jam pertama, sedangkan panas hanya diberikan oleh panas radiasi selama 0,5 jam, sedangkan microwave digunakan setelah 0,5 jam pertama untuk mempercepat terjadinya perpindahan masa uap air di dalam produk. Disini dapat disimpulkan bahwa dengan multi heating input dapat menjadi alternatif untuk mengefisienkan proses baking dengan sifat akhir produk yang sama.

Referensi

  • Hadiyanto, Product Quality Driver Food Process Design. ISBN: 978-90-8504-803-9. Wageningen University. Netherlands

About Khamir_Yeast

Pengajar dan Penulis Independen, Penyayang Kucing, Karakter : Humoris tapi Gampang Tersinggung, Agak temperamental dan cepat emosi, Cepat memaafkan, Lebih suka menganalisa sebelum berkomentar, Bersahabat tapi gak suka dengan orang yang Lebay. Suka makanan yang pedas. Hobi melukis, berenang, dan memasak. Moto Hidup : BATU saja bisa PECAH apalagi MASALAH ....

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s