Dasar Proses (Pemanggangan)

Pemanggangan (baking)

Pemanggangan atau baking merupakan salah satu dari beberapa proses pengolahan yang menggunakan udara panas untuk mengubah mutu makanan. Pemanggangan banyak digunakan untuk proses pengolahan produk berbasis tepung atau buah. Biasanya pemanggangan merupakan rangkaian proses atau lanjutan dari proses pengolahan yang lain misalnya pada pembuatan roti dimana sebelum pemanggangan terlebih dahulu dilakukan fermentasi.

1) Definisi
Proses pemanggangan merupakan proses yang melibatkan tranfer panas dan massa dimana perpindahan panas terjadi terhadap makanan melalui udara panas dan permukaan dalam oven dan uap air berpindah dari bahan pangan ke udara di sekitar dan akan dihilangkan di dalam oven.

Panas yang terjadi di dalam oven merupakan proses konveksi dari sirkulasi udara di dalam oven dan secara konduksi antara permukaan bahan dengan loyang atau wadah dimana bahan ditempatkan. Aliran konveksi akan menghasilkan keseragaman panas di dalam oven dan beberapa model oven dilengkapi dengan kipas untuk meningkatkan aliran konveksi panas. Hal ini akan meningkatkan koefisien panas dan efisiensi penggunaan energi.

Panas yang merambat pada bahan terjadi secara konduksi dan tergantung dari thermal conductivity bahan. Bahan yang memiliki thermal conductivity yang rendah akan berdampak pada lambatnya transfer panas pada bahan dan akan berpengaruh terhadap lamanya proses. Ukuran bahan merupakan faktor yang berpengaruh terhadap lama proses karena akan berpengaruh terhadap waktu yang dibutuhkan oleh panas untuk mencapai titik pusat bahan dari permukaan bahan.
Kecepatan kelembaban yang hilang tergantung dari sifat bahan, aliran udara dalam oven dan kecepatan transfer panas. Ketika kecepatan kelembaban yang hilang dari permukaan melebihi tingkat kecepatan dalam bahan, zona penguapan bergerak di dalam makanan, dan permukaan luar akan mengering. Suhu bahan akan naik mendekati ke suhu udara panas dalam oven (110-240°C) dan kerak akan terbentuk. Karena proses pemanggangan berlangsung pada tekanan atmosfer maka suhu dalam bahan tidak melebihi 100°C.

Pemanasan yang lebih cepat dan temperatur yang lebih tinggi dalam pemanggangan akan menyebabkan perubahan yang kompleks pada komponen permukaan bahan.
Berbeda dengan pengeringan yang bertujuan untuk mengeringkan permukaan dengan meminimalkan terjadinya perubahan rasa, panas pada proses pemanggangan akan menginduksi perubahan pada permukaan dan menahan kelembaban di bagian dalam sebagai perubahan karakteristik yang diharapkan misalnya pada produk roti, cake, daging dan lain-lain. Sedangkan pada produk lain misalnya biskuit, produk yang diharapkan adalah produk yang kering bagian dalam.
Pada proses pemanggangan, terjadi beberapa perubahan seiring dengan meningkatnya suhu pada bahan. Tahapan yang terjadi terkadang berlangsung secara bersamaan misalnya pada saat penguapan air yang berlangsung hampir bersamaan dengan terbentuknya gas di dalam bahan.

Tujuan Pemanggangan
Proses pemanggangan pada proses pengolahan bahan misalnya pada pembuatan roti memiliki tujuan untuk :
 Mengubah tingkat kematangan bahan (eating quality)
 Membunuh mikroba yang terdapat pada bahan sehingga akan memperpanjang umur simpan bahan
 Menurunkan aW pada permukaan bahan
Tahapan yang terjadi selama proses pemanggangan misalnya perubahan yang terjadi pada proses pembuatan roti yaitu :

a) Pencairan lemak
Lemak padat dicampur ke dalam adonan, air, dan beberapa gas hasil peragian. Ketika lemak mencair, gas-gas ini dilepaskan dan air berubah menjadi uap, yang keduanya berkontribusi terhadap proses peragian.
Lemak memiliki titik leleh yang berbeda tergantung jenisnya. Kebanyakan lemak yang digunakan dalam proses pemanggangan mencair antara suhu 32-55 °C. Gas terbentuk lebih awal dalam proses pemanggangan lebih mungkin untuk hilang karena struktur bahan belum cukup mampu untuk menahan gas yang terbentuk.

b) Pembentukan dan pengembangan gas
Gas yang berperan pada proses pemanggangan adalah karbon dioksida yang dihasilkan pada proses fermentasi. Gas akan mulai terbentuk ketika adonan dimasukkan ke dalam oven dan membuat adonan menjadi empuk. Ketika bahan mulai mengembang, dinding sel akan menipis akibat adanya pengembangan gas.Produksi dan pengembangan gas terjadi pada awal pemanggangan. Pada suhu 60 °C ragi akan mati dan pembentukan karbon dioksida akan terhenti. Gas tersebut akan tertahan dalam struktur adonan yang terbentuk oleh adanya gluten di dalam adonan.

c) Kematian Ragi
Selain ragi, di dalam adonan terdapat mikroorganisme lain yaitu bakteri dan kapang. Mikroorganisme ini kebanyakan akan mati ketika temperatur di dalam bahan mencapai 60 °C meskipun masih ada juga sedikit mikroorganisme yang hidup pada temperatur yang lebih tinggi. Ketika ragi mati, proses fermentasi dan pembentukan gas karbondioksida akan terhenti.

d) Koagulasi protein
Gluten dan protein telur merupakan protein yang paling berperan pada pembentukan struktur produk pemanggangan. Protein tersebut akan terkoagulasi menghasilkan struktur tersebut ketika dikenai panas. Proses ini akan berlangsung secara perlahan pada suhu 60-70 °C. Ketika proses koagulasi berlangsung, gas akan terus mengembang dan protein akan meregang. Ketika koagulasi telah sempurna, pengembangan produk akan berhenti karena sel udara berhenti mengembang.
Temperatur yang tepat untuk memulai dan mengakhiri koagulasi tergantung dari beberapa faktor misalnya bahan yang dipakai misalnya gula dan lemak yang akan berpengaruh pada proses koagulasi. Kebanyakan protein akan terkoagulasi secara sempurna pada suhu 85 °C.Pengaturan suhu pada proses pemanggangan penting karena akan berdampak pada proses koagulasi. Suhu yang terlalu tinggi akan mempercepat proses koagulasi sebelum proses pengembangan berlangsung secara optimal. Hal ini akan mengakibatkan ukuran produk tidak optimal. Sebaliknya jika suhu yang digunakan terlalu rendah, protein tidak akan terkoagulasi dan berdampak produk menjadi gagal.

e) Gelatinisasi pati
Pati merupakan bagian yang penting dari struktur. Meskipun secara umum pati bukan tidak dapat mempengaruhi bentuk, namun pati merupakan bagian terbesar dari struktur. Pati akan menghasilkan struktur yang lebih lembut dibanding protein pada proses pemanggangan.Molekul pati terbungkus dalam granula yang kecil dan keras.
Selama pencampuran, granula ini akan menarik air meskipun pada saat dingin air tidak diserap oleh granula ini. Air akan terserap oleh granula ketika berlangsung pemanasan selama pemanggangan dan akan mengembang. Granula ini akan melepaskan molekul pati. Selama proses, molekul pati akan berikatan dengan air yang tersedia. Hal ini akan menghasilkan struktur yang kering pada bagian dalam adonan.Proses tersebut merupakan proses gelatinisasi dimana akan dimulai ketika bagian dalam adonan telah mencapai suhu 40°C dan akan terus berkangsung hingga suhu 95°C.

f) Pelepasan uap air dan gas lain
Selama proses pemanggangan, air akan berubah menjadi uap dan akan hilang di udara. Pada tahap ini dimana kelembaban permukaan berkurang yang akan berdampak pada pembentukan kerak (crust) dimana permukaan adonan akan menjadi keras. Kerak ini akan terjadi sebelum perubahan warna coklat pada permukaan adonan.

g) Pembentukan kerak dan pencoklatan
Kerak akan terbentuk ketika terjadi penguapan pada permukaan adonan. Penguapan ini akan mengakibatkan permukaan menjadi kering dan ketika suhu permukaan adonan mencapai 150°C maka akan terjadi pencoklatan. Proses ini dimulai sebelum bagian dalam adonan telah mengalami pemanggangan secara sempurna.Pencoklatan berlangsung ketika terjadi perubahan kimia pada pati, gula dan protein. Reaksi ini disebut reaksi Maillard dimana protein dan gula mendapatkan panas yang tinggi.

Peralatan pemanggangan
Peralatan yang umumnya digunakan dalam proses pemanggangan adalah oven. Berdasarkan sumber panas yang digunakan, oven dapat menggunakan energi listrik atau juga menggunakan energi dari gas LPG. Sedangkan ditinjau dari proses pemanasannya, oven diklasifikasikan menjadi oven dengan pemanas langsung dan oven dengan pemanas tidak langsung.

a) Oven pemanas langsung
Oven pemanas langsung merupakan oven yang pemanasannya berlangsung secara konveksi dengan menggunakan kipas. Suhu di dalam oven dikontrol secara otomatis disamping juga pengaturan udara dan aliran bahan bakar ke dalam burner. Pada proses pemanggangan yang berlangsung secara kontinyu, burner ditempatkan di bawah dan di atas konveyor.
Kelebihan dari oven pemanas langsung ini adalah :
 Waktu pemanggangan pendek
 Eisiensi penggunaan panas tinggi
 Mudah mengontrol kondisi pemanggangan
 Mudah pengoperasiannya yaitu hanya dengan memanaskan udara di dalam oven.
Microwave dan oven listrik merupakan contoh dari oven pemanas langsung.

b) Oven pemanas tidak langsung
Tabung uap dipanaskan baik secara langsung atau dipasok dari boiler yang terpisah. Tabung uap tersebut akan memanaskan udara yang ada didalam ruang pemanggangan. Pemanasan udara ini umumnya disirkulasi melalui ruang pemanggangan dan melalui heat exchanger yang terpisah.