Majari Magazine

Food Engineering: An Advancing Branch

by Efrat Sadeli on 12/05/08 at 9:19 pm | 6 Comments | |

Teknik kimia didefinisikan sebagai bagian ilmu rekayasa yang mempelajari aplikasi dari sains (fisika dan kimia) dalam mengkonversi suatu bahan mentah atau bahan kimia menjadi suatu produk yang memiliki nilai tambah. Dari definisinya dapat dilihat bahwa ilmu Teknik Kimia terutama akan berkaitan dengan dua kata kunci yaitu: proses (mengkonversi) dan material (bahan atau produk).

Pada era 1960-1970an, ilmu teknik kimia banyak diaplikasikan dalam pembuatan pabrik-pabrik bahan kimia komoditas dimana pada umumnya pabrik-pabrik ini memiliki volume produksi yang besar. Bersamaan dengan itu pengetahuan tentang fenomena proses kimia yang terjadi dalam suatu plant faciilities dianggap sebagai salah satu keahlian utama dari insinyur kimia. Ini pula menjadi salah satu alasan insinyur kimia dikenal luas sebagai process engineer.

Pada perkembangan berikutnya, ilmu teknik kimia juga ‘berkolaborasi’ dengan ilmu biologi dan aplikasi-aplikasi dari ilmu tersebut melahirkan cabang ilmu teknik kimia yang dikenal dengan nama teknik bioproses (bioprocess engineering). Dewasa ini, ilmu teknik kimia tidak hanya menggandeng ilmu-ilmu murni namun juga ilmu terapan, salah satunya adalah ilmu pangan. Ilmu pangan dalam konteks ini tidak terkait dengan ilmu menanam bahan pangan atau ilmu bagaimana cara mengembangbiakan ternak namun lebih kearah karakteristik bahan pangan itu sendiri; entahkah itu masih berupa bahan mentah atau produk jadi yang siap untuk dikonsumsi dan tidak terbatas pada makanan akan tetapi bisa juga berupa produk-produk suplemen pangan seperti vitamin, zat penambah gizi, bahkan hingga produk-produk farmasi.

Food engineering atau ilmu rekayasa pangan dapat didefinisikan sebagai cabang dari ilmu teknik yang mempelajari konsep-konsep dan prinsip-prinsip rekayasa untuk mengubah bahan pangan mentah menjadi produk pangan yang memiliki nilai tambah lebih bagi konsumen dan juga aman untuk dikonsumsi. Lalu apa hubungan antara ilmu teknik kimia dengan food engineering? Sekilas memang akan tampak berbeda jika kita melihat bahwa aplikasi ilmu teknik kimia yang selama ini kita pelajari lebih banyak berkutat pada pembangunan pabrik-pabrik besar yang notabene tidak berhubungan dengan bahan pangan (misalnya pabrik pupuk, kilang minyak, pabrik likuefaksi gas alam, dan lain sebagainya). Akan tetapi, jika dilihat dari definisinya, terdapat dua kata kunci yang beririsan dengan kata kunci dari ilmu teknik kimia yaitu: 1) mengubah/konversi, 2) bahan dan produk. Inilah yang menjadi benang merah mengapa ilmu rekayasa pangan tidak dapat ‘dipisahkan’ dari ilmu teknik kimia.

Bidang penerapan ilmu rekayasa pangan kebanyakan berkaitan dengan kegiatan kegiatan sebagai berikut:

• perancangan alat–alat pemroses dan proses itu sendiri untuk menghasilkan makanan (foods),
• perancangan dan pengaplikasian dari prinsip-prinsip keamanan pangan (food safety) dan pengawetan makanan termasuk standar mutu dari kedua faktor tersebut dalam proses produksi pangan,
• proses bioteknologi dalam produksi pangan,
• pemilihan dan perancangan material pengemas produk pangan, dan
• kontrol kualitas dari proses produksi produk pangan.

Food engineering. Proses perancangan dan pengoperasian alat penyortir buah oleh beberapa food engineer

Sebagai contoh nyata, adalah seorang food engineer (FE) yang memiliki bahan baku berupa jagung dan dia akan membuat sup jagung kalengan siap saji bagi konsumen. Dalam konteks ini, sang FE dianggap mempunyai ide produk dan bahan baku sehingga dia harus mencari tahu proses apakah yang secara ekonomis dan teknikal layak untuk dirancang dan dioperasikan. Contoh lainnya adalah apabila sang FE mempunyai ide bahan baku berupa jagung yang didukung dengan ide proses pengolahan jagung menjadi pakan ternak olahan dan ide proses pengolahan jagung menjadi sup jagung kaleng siap saji. Seorang FE harus mampu menentukan manakah alternatif proses yang lebih baik dari antara dua pilihan yang ia miliki.

Deskripsi tersebut memang terkesan gampang dan sepele karena siapapun pasti bisa membuat sup jagung sendiri di rumah atau membuat pakan ternak sendiri dengan kondisi operasi yang relatif lebih lunak (kebanyakan tekanan dan temperatur atmosferik). Hal itu nampak amat berbeda dengan ilmu teknik kimia yang selama ini kita ketahui yang banyak melibatkan tekanan dan temperatur tinggi. Akan tetapi, pada kenyataannya, untuk membuat sup jagung kaleng siap saji dalam skala katakanlah 100 ton/hari, katering terbaik di kota besar sekalipun mungkin akan “angkat tangan” dan menyatakan hal itu sebagai sesuatu yang mustahil. Pada titik inilah food engineering berperan dalam mengimplementasikan ide (sup jagung kaleng) tadi menjadi kenyataan.

Berangkat dari hal tersebut, akan timbul banyak pertanyaan mengenai apa saja yang dipelajari di dalam ilmu pangan yang dapat membuat “ide” tadi menjadi kenyataan. Berikut ini adalah sebagian dari ilmu-ilmu yang akan dipelajari jika teman-teman masuk ke dalam jurusan food engineering:

• kalkulus (matematika)
• fisika, kimia, biologi molekular, kimia organik
• teknik-teknik rekayasa dasar (material dan mekanika dasar)
• termodinamika
• mekanika fluida
• peristiwa perpindahan (transport phenomena)
• pengendalian proses
• statistik
• ekonomi (cost engineering, project management)
• ilmu pangan, terkait dengan mikrobiologi pangan dan kimia pangan
• unit operasi (perpindahan massa, panas, dan momentum)
• teknik reaksi kimia (dan biokimia)
• bahasa dan humaniora

Jika kita perhatikan, “kurikulum sederhana” dari bidang food engineering ini tidaklah jauh berbeda kurikulum ilmu teknik kimia yang selama ini kita kenal; kecuali pada ilmu-ilmu yang digarisbawahi yang memang menjadi mata kuliah pembeda dengan ilmu teknik kimia pada umumnya. Perbedaan dan persamaan ilmu teknik kimia dengan food engineering terangkum dalam tabel berikut:

Perbedaan lain antara food engineering dan teknik kimia adalah pada aspek safety. Dalam ilmu teknik kimia, konsep safety hanya mengacu pada keselamatan kerja terkait dengan proses perancangan, konstruksi, dan pengoperasian pabrik. Sedangkan dalam food engineering, aspek safety tidak hanya ditinjau dari sisi tersebut melainkan juga dari sisi keamanan produk yang akan dikonsumsi oleh konsumen. Untuk aspek tersebut dikenal suatu prosedur yang dikenal sebagai Hazard Analytical Critical Control Point (HACCP) yang digunakan untuk memastikan bahwa produk yang dikonsumsi, beserta proses pembuatanya hingga sumber bahan bakunya, adalah aman untuk dikonsumsi dan terjamin mutunya.