Di Balik Produk Makanan Kaleng Favoritmu: Rekayasa Perpindahan Panas yang Menyelamatkan Nyawa

sterilisasi retort pada makanan kaleng
Ilustrasi Teknologi Sterilisasi Retort (Gambar: Dok. MMI)

Pernahkah anda membuka sekaleng kornet, sarden, sup instan atau produk kaleng lainnya?

Lalu bertanya-tanya, bagaimana makanan ini bisa awet hingga berbulan-bulan bahkan tahunan, tanpa bahan pengawet yang mencurigakan.

Ingin publikasi Artikel, Opini, Berita dan Essay di Media Mahasiswa Indonesia?
Atau di Media Online Nasional, Hubungi Redaksi MMI

Jawabannya bukan karena sihir, ataupun tumpukan bahan kimia yang ditambahkan, melainkan tersimpan sebuah rekayasa proses pangan yang canggih bernama Sterilisasi Retort.

Teknologi kecukupan proses termal di balik makanan kaleng ini, secara harfiah telah menyelamatkan jutaan nyawa manusia sejak ditemukan lebih dari dua abad yang lalu.

Sterilisasi retort diartikan sebagai teknik preservasi pangan yang dirancang secara khusus dengan tujuan mengatasi ancaman Clostridium botulinum demi menghasilkan produk pangan yang aman dan stabil secara mikrobiologi (Jimenez et al. 2023).

Musuh Tak Kasat Mata Bernama Clostridium botulinum

Sebelum memahami teknologi retort lebih dalam, perlu kita mengenal ancaman yang hendak ditaklukkan bernama Clostridium botulinum.

Bakteri ini tergolong ke dalam jenis anaerob pembentuk spora, yang mampu memproduksi racun botulinum yaitu salah satu racun biologis paling mematikan yang pernah dikenal ilmu pengetahuan.

Beberapa kasus keracunan botulisme di berbagai negara dikaitkan dengan produk pangan komersial.

Data National Botulism Surveillance CDC AS telah melaporkan di sepanjang tahun 2001-2017, tercatat 326 kasus botulisme foodborne di Amerika Serikat.

Kasus terbaru juga terjadi di Perancis tahun 2023 sebanyak 25 kasus keracunan botulisme dan 1 kematian tercatat (Meurice et al. 2023).

Angka ini mengingatkan kita bahwa ancaman ini nyata dan tidak bisa dianggap remeh.

Baca Juga: Spray Drying: Inovasi Pengeringan Modern untuk Mengangkat Nilai Pangan Lokal Kunyit

Bakteri ini begitu berbahaya karena kemampuannya bertahan dalam kondisi ekstrem, dan sporanya tidak mati hanya dengan perebusan di suhu 100°C.

Untuk melumpuhkan bakteri ini, membutuhkan suhu yang jauh lebih tinggi dengan waktu yang cukup lama, dan disinilah rekayasa sterilisasi retort mengambil peran.

Berpatokan pada Code of Federal Regulations FDA AS (21 CFR Part 113), menyatakan bahwa setiap produk pangan berasam rendah yang dikemas secara hermetis maka wajib menjalani proses sterilisasi termal yang tervalidasi.

Apa itu Retort dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Retort merupakan sebuah bejana bertekanan tinggi yang mampu mencapai suhu hingga 121°C atau lebih dengan memanfaatkan uap air bertekanan.

Bejana ini akan memanaskan produk pangan yang telah dikemas dalam kaleng, retort pouch (kemasan fleksibel tahan panas), atau wadah lain dalam kondisi terkontrol secara ketat.

Holdsworth dan Simpson (2007) dalam buku Thermal Processing of Packaged Foods menjelaskan bahwa tujuan utama dari proses ini bukan sekadar memasak produk, melainkan memastikan tercapainya “commercial sterility” yaitu kondisi di mana tidak ada mikroorganisme berbahaya yang mampu tumbuh dalam produk selama masa simpannya. 

sterilisasi retort pada makanan kaleng
Gambar alat retort (Jimenez et al. 2023)

Prinsip kerja alat ini jauh lebih kompleks dari sekadar memanaskan, melainkan harus memastikan bahwa seluruh titik di dalam produk termasuk bagian paling dalam yang paling lambat menerima panas (cold spot), mampu mencapai suhu dan waktu yang cukup untuk membunuh spora berbahaya, sekaligus meminimalkan kehilangan kualitas produk secara keseluruhan.

Baca Juga: High Hydrostatic Pressure: Solusi Pengolahan untuk Pangan Awet dan Bernutrisi Tinggi, Seperti Baru Dipanen!

D-Value, Z-Value, dan F-Value: Bahasa Matematika Keamanan Pangan

Para ahli pangan menggunakan tiga parameter kunci yang menjadi fondasi desain proses retort, untuk memastikan keamanan produk secara ilmiah.

Stumbo (1973) dalam buku Thermobacteriology in Food Processing yang hingga kini menjadi rujukan klasik di bidang ini, meletakkan dasar matematis dari ketiga parameter berikut.

D-value

D-value (Decimal Reduction Time) adalah waktu yang dibutuhkan pada suhu tertentu untuk membunuh 90% populasi mikroorganisme target.

Misalnya jika D121 bakteri tertentu adalah 0,2 menit artinya dalam 0,2 menit pada suhu 121°C jumlah dari bakteri berkurang menjadi sepersepuluhnya.

Z-value

Z-value menggambarkan seberapa sensitif mikroorganisme terhadap perubahan suhu, yang mana besarnya derajat kenaikan suhu yang dibutuhkan agar D-value berkurang menjadi sepersepuluhnya.

Nilai ini sangat penting ketika suhu proses bervariasi, bukan tetap pada satu titik.

F-value

F-value adalah ukuran total “dosis panas” yang diterima produk selama proses sterilisasi, dihitung secara ekuivalen terhadap suhu referensi 121°C.

Dalam standar industri internasional, termasuk Codex alimentarius (CAC/RCP 23-1979) yang diadopsi secara global, nilai minimum F0 = 3 menit ditetapkan untuk produk berasam rendah yang artinya proses harus setara dengan pemanasan 3 menit pada suhu 121°C di titik paling dingin produk.

Ketiga parameter inilah yang menjadi “resep keselamatan” yang harus dipenuhi setiap batch produksi. Tidak bisa dikira-kira, dan tidak bisa diabaikan.

Baca Juga: Iptek, Inovasi, dan Produktivitas Ekonomi

Tantangan Teknis: Konduksi vs Konveksi di Dalam Kemasan

Salah satu tantangan paling krusial dalam proses retort adalah bagaimana panas berpindah dari dinding kemasan menuju inti produk, dan ini sangat bergantung pada sifat fisik produk itu sendiri.

Pangan seringkali merupakan campuran padatan dan cairan yang teragitasi, dengan karakteristik reologi yang dapat berubah secara signifikan selama proses retort berlangsung.

Produk padat seperti daging, ikan dalam saus kental, atau nasi kaleng mengandalkan konduksi yaitu perpindahan panas dari molekul ke molekul secara lambat.

Proses ini membutuhkan waktu lebih lama dan cold spot-nya berada tepat di pusat geometri produk.

Sementara produk cair seperti sup atau saus encer mengandalkan konveksi, distribusi panas jauh lebih cepat dan merata karena panas mendorong gerakan aliran fluida, serta cold spot-nya tidak selalu di tengah tergantung pola aliran yang terbentuk.

Produk campuran seperti potongan daging dalam kuah memiliki profil perpindahan panas yang lebih rumit lagi, melibatkan konduksi dalam padatan, konveksi dalam cairannya, serta adanya panas yang menyebabkan perubahan reologi. 

Inovasi Retort: Dari Kaleng ke Kemasan Fleksibel dan Teknologi Masa Depan

Teknologi ini terus berkembang, yang awalnya identik dengan kemasan kaleng logam kaku sekarang telah berinovasi ke beberapa bentuk kemasan lain seperti retort pouch yaitu kemasan fleksibel berlapis aluminium foil dan plastik tahan panas.

Retort pouch menawarkan laju perpindahan panas yang lebih tinggi dan waktu proses yang lebih singkat, karena luas permukaannya yang lebih besar dibandingkan kaleng, serta cita rasa yang lebih baik, kandungan gizi yang lebih terjaga dan kehilangan kelembaban yang lebih rendah (Bangar & Whiteside 2024).

Inovasi yang lebih mutakhir datang dari teknologi bernama MATS (Microwave Assisted Thermal Sterilization) yaitu teknologi microwave yang mampu memanaskan pangan dari bagian dalam secara seragam, mencapai suhu target dalam waktu yang jauh lebih singkat dari metode retort konvensional, dan secara signifikan mengurangi kerusakan akibat paparan panas berlebih (Yang et al. 2022).

MATS telah mendapat persetujuan resmi dari FDA AS untuk sterilisasi pangan komersial dalam kemasan.

Bahkan tren dekade terakhir (2014-2024) mengonfirmasi, bahwa proses sterilisasi termal termasuk retort dan microwave tetap menjadi metode paling efektif dalam eliminasi mikroorganisme patogen dan perpanjangan umur simpan produk siap saji (Syukri et al. 2025). 

Baca Juga: Chlorella: Mikroalga Hijau yang Kian Dilirik sebagai Sumber Pangan Sehat dan Energi Berkelanjutan

Negara kita Indonesia, dengan kekayaan hasil laut dan pertanian yang melimpah, sesungguhnya memiliki potensi besar dalam industri produk pangan retort.

Data Kementerian Perdagangan mencatat bahwa nilai ekspor makanan dan minuman olahan Indonesia tumbuh dari USD 4,00 miliar pada 2018 dan mencapai USD 5,26 miliar pada 2022, sebuah momentum yang perlu didukung oleh teknologi pengolahan yang mumpuni.

Berbagai produk kuliner tradisional Indonesia seperti rendang, gudeg, empal gentong, sambal ikan cakalang asap, pempek dan produk-produk khas lainnya sesungguhnya memiliki potensi yang besar untuk dikemas dalam retort pouch dan menembus pasar ekspor global, dengan umur simpan yang panjang tanpa bahan pengawet.

Penutup: Teknologi yang Diam-Diam Mengubah Dunia

Sterilisasi retort mungkin bukan teknologi yang sering muncul di halaman depan berita.

Teknologi ini bekerja secara diam-diam, tersembunyi di balik dinding kaleng dan lapisan kemasan fleksibel yang kita buka setiap hari.

Namun kontribusinya terhadap keamanan pangan global sungguh tidak ternilai, dan kini dengan hadirnya inovasi seperti MATS dan teknik retort modern, teknologi ini terus bertransformasi menjadi lebih efisien, lebih ramah kualitas, dan lebih berkelanjutan.

Di balik setiap kaleng yang anda buka, ada perhitungan D-value yang cermat, ada validasi F-value yang ketat, ada para ahli pangan yang memastikan tidak satu pun spora berbahaya lolos dari proses sterilisasi tersebut.

Sebuah rekayasa yang sederhana di mata konsumen, namun luar biasa dalam ilmu dan presisinya.


Penulis: Siti Nur Elisa
Mahasiswa Magister Ilmu Pangan, IPB University


Dosen Pengampu: Prof. Dr. Purwiyatno Hariyadi


Editor: Siti Sajidah El-Zahra
Bahasa: Rahmat Al Kafi


Referensi

  1. Bangar SP, & Whiteside S. 2024. Effect of retort processing, containers and motion types on digestibility of black beans (Phaseolus vulgaris L.) starch. Inter. J. Food Sci & Tech. 59:916-924. doi:10.1111/ijfs.16850.
  2. Holdsworth SD, & Simpson R. 2007. Thermal Processing of Packaged Foods (2nd ed.). Barbosa-Canovas, editor. New York: Springer. 
  3. Jimenez PS, Bangar SP, Suffern M, Whiteside WS. 2023. Understanding retort processing: A review. Wiley-Food Science & Nutrition. 12(3):1-19.
  4. Kementerian Perdagangan RI. 2023. Ekspor produk makanan dan minuman meningkat. Diakses dari www.kemendag.go.id.
  5. Meurice L, Filleul L, Fischer A, Burbaud A, Delvallez G, Diancourt L, Belichon S, Clouzeaus B, …, & Jourdan-Da silva N. 2023. Foodborne botulism outbreak involving different nationalities during the Rugby World Cup: critical role of credit card data and rapid international cooperation, France, September 2023. Eurosurveillance. 28(47):1-6.
  6. Stumbo CR. 1973. Thermobacteriology in Food Processing (2nd ed.). New York: Academic Press.
  7. Syukri D, Rini, Fiana RM, Jonrinaldi, Lita RP, Aisyah Q, Sukma HH, Azzahra Y, Tarumiyo AA, Dermawan D. 2025. Trends and innovations in sterilization of ready-to-eat food products: Challenges and future directions. Online J. of Bio Sci. 25(2):373-382. doi:10.3844/ojbsci.2025.373.382.
  8. Yang X, Li Y, Wang P, Luan D, Sun J, Huang M, Wang B, & Zheng Y. 2022. Quality changes of duck meat during thermal sterilization processing caused by microwave, stepwise retort, and general retort heating. Frontiers in Nutrition. 20(9):1-15. doi:10.3389/fnut.2022.1016942.

⚡ Baca Lebih Cepat Artikel MMI di Ponsel Anda!
Ikuti Channel WhatsApp
Media Mahasiswa Indonesia (MMI):
KLIK DI SINI Logo WhatsApp Channel

Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses