Post on 06-Mar-2019
Mikrobiologi Industri Pangan TPH1404
Microbiology of Food Preservation
1. Irradiation
2. Chemical Preservatives
Dr. Nurhayati, S.TP, M.Si (nhyati04@yahoo.com)
JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
Kompetensi
• Mahasiswa mampu memahami teknologi
pengawetan bahan pangan dengan
menggunakan cara iradiasi dan hayati
(biopreservasi)
Iradiansi adalah jumlah energi cahaya (atau radiasi lain)
yang ditangkap oleh suatu permukaan tiap meter
perseginya setiap detik.
Jadi iradiansi adalah tingkatan kadar dari radiasi yang
teramati. Rumus Daya (luminositas) menurut Stefan-
Boltzmann ialah
P = eσAT^4
e = emitifitas benda (benda hitam=1)
σ = tetapan Stefan-Boltzmann, 5,67*10^-8 W m^-2 K^-4
T = temperatur efektif (permukaan)benda
A = luas permukaan benda atau luas bola dalam ruang
berjari-jari R, untuk bola A=4πR²
iradiansi, I = P/A = eσT^4
Misal Matahari dengan temperatur 5778 K dan radius
6,96*10^8 m, e ≈ 1, Daya Matahari
P = σAT^4
P = (5,67*10^-8)(4π)(6,96*10^8)²(5778)^4
P = 3,86*10^26 Watt
Iradiansi Matahari yang sampai ke Bumi, bumi, karena jarak
Bumi-matahari = 1,496*10^11 m
I = P/A
I = (3,86*10^26)/(4π)(1,496*10^11)²
I = 1,368*10³ W m^-2 s^-1
Iradiasi dalam bahan pangan
• Iradiasi makanan: penggunaan radiasi dari isotop radioaktif dari cobalt (Co 60) atau cesium (Ce 137) dari pembangkit yang memproduksi sinar β (beta), γ (gamma) atau sinar x yang jumlahnya terkendali sehingga makanan tidak bersifat radioaktif.
1. Irradiation
Electromagnetic (e.m.) radiation is a way in which energy can
be propagated through space.
λλv = cv = cwavelength = λ, frequency = v, 3 x 108 m/sec in a vacuum
E = h.v
E= energy, h = Plank constanta (6.610 -27 ergs/sec)
As far as food microbiology is concerned, only three
areas of the e.m. spectrum concern us; microwaves, the
UV region and gamma rays.
• A rad is a unit equivalent to the absorption of 100 ergs/g
of matter.
• krad = 103 rads, Mrad = 106 rads.
• Gray (1 Gy = 100 rads = 11 joule/kg; 1 kGy = 105 rads).
• The energy gained by an electron in moving through 1 V
is designated eV (electron volt).
• meV = 1 million electron volts.
• Both the rad and eV are measurements of the intensity
of irradiation.
Sejarah radiasi makanan :
• 1895 : Von Rontgen menemukan sinar x
• 1896 : Becquerel menemukan radioaktivitas, Minsch
mengusulkan penggunaan radiasi untuk mengawetkan
makanan.
• 1904 : Prescott : efek radiasi pada bakteri.
• 1905 : Amerika dan Inggris : radiasi membunuh bakteri
pada pangan.
• 1905-1920 : makin banyak penelitian.
• 1921 : Schwartz mempelajari efek mematikan sinar x
terhadap Trichinella spiralis pada daging babi.
• 1923 : penelitian makanan diradiasi pada hewan.
• 1943-1950 : militer Amerika meneliti buah, sayur, produk
hewani yang diradiasi, dampaknya terhadap hewan dalam
jangka waktu lama.
• 1963 : FDA iradiasi dapat mengendalikan serangga pada
gandum dan terigu.
• 1964 : FDA iradiasi mencegah tunas kentang.
• 1983 : FDA iradiasi membunuh serangga dan
mengendalikan mikroorganisme pada tanaman rempah dan
bumbu.
• 1986 : mengendalikan serangga, mencegah pertumbuhan
dan pematangan sayur, buah dan biji.
• Mei 1990 : menggendalikan Salmonella, Versinia dan
Campylobacter pada produk unggas segar dan beku.
pasteurisasi dingin.
B. Dosis dan dampak iradiasi
• Dosis: jumlah radiasi yang diserap oleh makanan tidak sama dengan jumlah radiasi yang dipancarkan pembangkit.
• Dosis ditentukan intensitas dan lama penyinaran. Satuannya gray (gy)
• 1 gray = 1 gy = 100 rads
= 0,00024 kal/kg pangan
• 1 kgy = 1000 gy
Dosis rendah (≤ 1kgy)
• Mengendalikan serangga pada biji-bijian
• Mencegah pertunasan kentang
• Mengendalikan cacing pita pada daging babi
• Mencegah pembusukan dan mengendalikan serangga pada buah dan sayur
Dosis medium ( 1-10 kgy)
• Mengendalikan salmonella, versinia dan campylobacter pada daging, produk unggas dan ikan.
• Mencegah jamur pada buah.
Dosis tinggi ( > 10 kgy)
• Membunuh mikroba dan serangga pada rempah-rempah
• Sterilisasi makanan
• Dosis randah dan medium masih perlu pendinginan.
C. Penerapan teknologi iradiasi
• Masyarakat kadang sulit menerima → kebanyakan
rempah-rempah→ awalnya.
• Juni Tahun 1986, 2 ton mangga dicoba di Puertorico,
• 1987→ pepaya hewni di California → sambutan
masyarakat baik.
• Sekarang lebih 30 negara memanfaatkan iradiasi.
• Tahun 1986 Jepang meradiasi 10000 pound kentang,
Belanda 2 ton pangan/hari, Belgia 1 ton/hari, Thailand
sekarang juga mencoba.
D. Labelisasi makanan iradiasi
• April 1986 semua makanan diiradiasi harus ada
lambang. Pada tingkat konsumen, ditambahkan “treated
with radiation” atau “treated by irradiation”.
E. Keamanan makanan diiradiasi
• Makanan ini tidak jadi radioaktif. Tahun 1981 FAO, IAEA,
WHO: “makanan yang diradiasi sampai dengan 1 mrad
(10 kgy) aman bagi manusia, tidak perlu pengujian lebih
jauh”.
• Tahun 1986, China melakukan 8 eksperimen pada 439
orang. Makanan mereka 60% diradiasi antara 0,1-8
kgy→ tidak ada dampak.
Perubahan pada makanan yang diradiasi:
• Hanya ada sedikit kenaikan suhu
• Perubahan tekstur mirip pasteurisasi atau pembekuan
• Pada peach: kulit melunak, pada daging : flavor berkurang
• Perubahan kimia: H20 →H202 90% perubahan kimia karena
radiasi menghasilkan komponen yang alamiah. Misal
trigliserida→ asam lemak
• Protein → asam amino
• Asam askorbat berubah menjadi asam dehidroaskorbat.
Vitamin e mudah rusak jika dan 02.
• Untuk mencegah atau mengurangi kerusakan:
– Hindari cahaya dan 02
– Dinginkan makanan
– Dosisnya rendah
Penerimaan konsumen
• Wise Research Associates (1984): 25% penduduk berhati-
hati terhadap makanan ini, 75% diantaranya takut. Tapi
konsumen lebih takut terhadap bahan tambahan kimia dan
bahan kimia lain (pestisida)
Kelebihan iradiasi
– Tidak meninggalkan residu bahan kimia
– Tidak menyebabkan perubahan suhu
– Tidak perlu dikarantina setelah proses(produk
dapat langsung dimakan)
– Daya tembus tinggi sehingga efek penetrasi
sinar gama merata hingga kebagian dalam
produk
Kelemahan iradiasi
– Biaya operasional mahal
– Butuh prasarana dan sarana yang harganya
mahal
– Perlu tenaga yang terlatih dan professional
– Kemungkinan terkena radiasi bagi tenaga
operasional mengakibatkan kemandulan.
Keputusan Menkes nomor
151/Menkes/SK/II/1995
• Rempah-rempah,daun-daunan dan bumbu-
bumbu kering, untuk mencegah
pertumbuhan serangga dan mikroba, dosis
maksimal 10 kgy.
• Umbi-umbian kentang, bawang merah,
bawang putih dan rhizoma, untuk
menghambat pertunasan dosis maksimal
0,15 kgy.
Keputusan Menkes nomor
151/Menkes/SK/II/1995
• Udang beku dan paha kodok beku, untuk
menghilangkan bakteri samonella, dosis maksimal
7 kgy.
• Ikan kering untuk memperpanjang daya simpan
dosis maksimal 5 kgy
• Biji-bijian untuk menghilangkan serangga dan
bakteri patogen dosis maksimal 5 kgy.
a. Microwave radiation
- The e.m. spectrum occupies frequencies between 109 Hz
up to 1012 Hz, a relatively low quantum energy
- Two frequencies used in food processing, 2450MHz
and 915 MHz, around 1018 ergs or 106 eV.
- Domestic microwave ovens use 2450MHz
b. UV radiation
- Wavelengths 450nm (nC1015 Hz) and a quantum energy of
3–5 eV (1012 ergs)
- Induce photochemical reactions will inhibit microorga-
nisms
Wavelengths 260nm correspond to a strong absorption by
nucleic acid bases. The pyrimidine bases appear particularly
sensitive and induce the formation of covalently linked
dimers between adjacent thymine bases in DNA so will
prevent transcription and DNA replication in affected cells.
c. Ionizing Radiation
frequencies greater than 1018 Hz and carries sufficient
energy to eject electrons from molecules it encounters.
(1) High-energy electrons
(2) X-rays
(3) Gamma g rays
can affect micro-organisms directly by interacting with key
molecules within the microbial cell, or indirectly through
the inhibitory effects of free radicals produced by the
radiolysis of water
TUGAS MINGGU DEPAN
Meresume jurnal ilmiah tentang:
NIM GANJIL: teknologi iradiasi pada pengawetan
bahan/produk pangan.
NIM GENAP: teknologi hayati (biopreservatif ) pada
pengawetan bahan/produk pangan
Isi tugas: Judul, tujuan, metode, hasil, kesimpulan.
Tugas beserta jurnal referensinya dikumpulkan
dalam bentuk softfile dalam satu folder ke ketua
kelas masing-masing.
Jurnal tidak boleh sama antar mahasiswa
AGENDA 2 MINGGU KE DEPAN (MINGGU KE DUA DAN KETIGA)
mengevaluasi tugas dengan cara: tugas dibaca oleh
mahasiswa dan 2 mahasiswa lain yang bertanya
Dosen yang memberi nilai pada saat itu dan
mengumumkan nilainya.
Deadline: 18 Mei 2012 pkl 12.00pm ke
nhyati04@yahoo.com
atau ke ketua kelas Senin 21 Mei 2012 pkl 12.00am