MAKALAH DASWET KELOMPOK 1
-
Upload
widya-astari -
Category
Documents
-
view
126 -
download
3
description
Transcript of MAKALAH DASWET KELOMPOK 1
MAKALAH DASAR-DASAR PENGAWETAN
(Prinsip dan Aplikasi Pengawetan dengan Tekanan Tinggi)
Oleh
Ariefalgi Budianto 1114051007
Ira Ervinda Naim 1114051026
Muhammad Nurudin 1114051033
Muhammad Satria Gunawan 1114051032
Nurul Fitriana 1114051036
Rian Setiawan 1114051048
Widya Astari 1114051064
Yudha Aditya Mahendra 1114051067
JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2012
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Bahan pangan hasil pertanian merupakan bahan yang mudah rusak (perishable)
atau tidak tahan lama, jika dibiarkan begitu saja maka bahan pangan seperti buah atau
sayur akan berkurang kualitas nya selama masa penyimpanan. Oleh karena itu,
dibutuhkan perlakuan yang lebih untuk menjaga bahan pangan tersebut yaitu dengan
melakukan pengawetan. Pengawetan makanan adalah proses perlakuan pada makanan
untuk menghentikan atau mengurangi kerusakan pada makanan seperti berkurangnya
kualitas dan nutrisi yang terkandung di dalamnya. Pengawetan makanan biasanya
terkait dengan penghambatan pertumbuhan bakteri, jamur dan mikroorganisme
lainnya. Banyak metode atau teknik pengawetan makanan seperti pasteurisasi,
pengeringan, pendinginan, pengalengan, pemvakuman, radiasi, pemberian medan
listrik, kimiawi, dan lain-lain.
Pengawetan pangan disamping berarti penyimpanan juga memiliki 2 maksud, yaitu:
1) Menghambat pembusukan.
2) Menjamin mutu awal pangan agar tetap terjaga selama mungkin. Salah satu cara
mengawetkan bahan pangan adalah pengawetan dengan tekanan tinggi yang efektif
membunuh mikroba dan bisa juga dilakukan dengan cara mengolahnya. Salah satu
tujuan pengolahan pangan adalah untuk mempertahankan atau mengawetkan
kesegaran produk pangan. Dalam beberapa tahun terakhir pengolahan dengan tekanan
tinggi merupakan alternatif pengolahan dengan menggunakan panas. Terdapat
berbagai produk yang dapat diawetkan menggunakan tekanan tinggi melalui inaktivasi
mikroorganisme dan enzim pada tingkatan yang sama dengan pasteurisasi
menggunakan panas tanpa menyebabkan perubahan flavor. High Pressure Processing
(HPP) adalah metode pengolahan makanan di mana makanan mengalami tekanan
tinggi (hingga £ 87.000 per inci persegi atau sekitar 6.000 atmosfer), dengan atau
tanpa penambahan panas, untuk mencapai inaktivasi mikroba atau untuk mengubah
atribut makanan dalam rangka mencapai kualitas yang diinginkan konsumen. Tekanan
Menonaktifkan bakteri yang paling vegetatif pada tekanan di atas £ 60.000 per inci
persegi. HPP mempertahankan kualitas makanan, mempertahankan kesegaran alam,
dan memperpanjang umur simpan mikrobiologi. Proses ini juga dikenal sebagai
proses tekanan tinggi hidrostatik (HHP) dan ultra pengolahan tekanan tinggi (UHP).
Pengolahan bertekanan tinggi menyebabkan perubahan minimal dalam karakteristik
segar makanan dengan menghilangkan degradasi termal. Dibandingkan dengan
pengolahan termal, hasil HPP (hidrostatik pressure processing) dalam makanan
dengan rasa lebih segar, dan penampilan yang lebih baik, tekstur dan gizi. Pengolahan
tekanan tinggi dapat dilakukan pada suhu sekitar atau refrigerator (dingin). Teknologi
ini terutama bermanfaat untuk produk-produk yang sensitive terhadap panas.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana prinsip pengawetan makanan dengan tekanan tinggi ?
2. Apa saja alat kerja yang diperlukan ?
3. Bagaimana mekanismenya sehingga bisa mengawetkan dan membunuh
bakteri?
4. Apa saja contoh penerapan atau aplikasi pengawetan ini dalam bahan
makanan ?
5. Apa saja kelebihan dan pengaruhnya terhadap kandungan gizi makanan ?
II. PEMBAHASAN
II.1 Prinsip Pengawetan dengan Tekanan Tinggi
Prinsip kerja HHP yaitu dengan tekanan yang tinggi maka fungsi
seluler suatu mikroorganisme dapat terganggu. Teknologi HHP
menggunakan energi panas yang rendah sehingga tidak menyebabkan
terbentuknya zat kimia baru, radiolitik, dan radikal bebas pada produk
pangan. HHP memiliki 3 parameter utama dalam prosesnya yaitu
temperatur (T), tekanan (p), dan waktu (t). Di mana pada proses termal
hanya ada 2 parameter yang paling penting yaitu temperatur dan waktu.
Hal ini menyebabkan desain proses pada teknologi HHP lebih
bervariasi. Selain itu, parameter yang juga berkontribusi dalam metode HHP
adalah laju pasteurisasi/dekompresi, distribusi panas, pH, aktivitas air (aw),
temperatur awal produk, dan komposisi produk pangan. Menurut Heinz and
Buckow (2009), tekanan hidrostatik dihasilkan dengan meningkatkan energi
bebas. Pada industri pangan, tekanan yang diberikan dapat mencapai 800
MPa. Tekanan diberikan secara konstan selama beberapa detik atau beberapa
menit.
II.2 Alat Kerja dan Mekanisme Kerja Pengawetan Tekanan Tinggi
Peralatan pengawetan dengan tekanan tinggi menggunakan proses
perendaman produk pangan (umumnya dengan air) dalam tabung yang
tekanannya bisa ditingkatkan. Caranya dengan memompakan cairan tambahan
ke tabung yang volumenya tetap atau dengan memperkecil volume
tabung. Karena itu, proses pengawetan itu sering disebut High Hydrostatic
Pressure (HHP). Istilah lain yang sering dijumpai pada literatur adalah Ultra
High Pressure (UHP) dan High Pressure Processing (HPP). Untuk keperluan
keselamatan kerja, tabung harus didesain mampu menahan tekanan tinggi,
sampai 800 Mpa, dalam waktu operasi cukup lama. Dalam operasinya, proses
perlakuan tekanan tinggi ini bisa dilakukan secara batch maupun semi-kontinu.
Desain saat ini membuat tekanan dengan pompa osilasi dalam bentuk pulsa
bersiklus, selama sekitar 20 menit. Karena pengaruh tekanan tinggi, air dan
produk pangan akan terkompresi. Pada tekanan 600 Mpa, volume air akan
berkurang sampai 15 persen. Karena itu, pengemas produk harus didesain cukup
kuat (terutama bagian sambungan) untuk mampu menahan kompresi dan
fluktuasi volume.
Tekanan tinggi ini mampu membunuh bakteri yang akan tumbuh pada
bahan pangan. Karena pada umumnya bakteri akan terganggu membran selnya
jika dikenai perlakuan tekanan 250 Mpa. Jika diberi pulsa tekanan sampai 600
Mpa dan kemudian dikembalikan pada tekanan atmosfer, maka kerusakan
membran akan mengganggu fungsi-fungsi seluler sehingga akhirnya mikroba
mati.
Dalam berbagai penelitian terakhir, dilaporkan bahwa pemusnahan mikroba
patogen -seperti Listeria pada produk-produk daging, Salmonella pada telur dan
unggas, Vibrio pada oyster, dapat dilakukan dengan baik melalui perlakuan HPP.
Perlakuan tekanan tinggi juga secara efektif membunuh mikroba patogen
pada jus jeruk yaitu Salmonella dan E.coli 0157:H7; tanpa harus mengubah
kesegaran dan karakterisktik alami lainnya. Spora lebih sulit diinaktivasi dengan
tekanan tinggi. Mikroba yang paling tahan tekanan sampai saat ini adalah
endospora bakteri gram-positip.
II.3 Penerapan atau Aplikasi Teknik Tekanan Tinggi pada Bahan
Pangan
Pengawetan dengan tekanan tinggi ini bisa diterapkan ke banyak bahan
pangan yang memang tidak tahan terhadap pengawetan dengan suhu tinggi
(sensitif). Karena aplikasi suhu tinggi dapat memicu kerusakan mutu produk
pangan, terutama kesegaran dan aroma. High Hydrostatic Pressure (HHP) atau
High Pressure Processing (HPP) merupakan sebuah metode pengawetan pangan
tanpa proses termal di mana produk pangan dikemas terlebih dahulu lalu
diberikan tekanan air sebesar 100 hingga 900 MPa. Dalam industri pangan,
umumnya HHP diaplikasikan pada tekanan di atas 350 MPa selama beberapa
detik atau beberapa menit. Buah-buahan merupakan produk pangan pertama
yang pertama kali dikomersilkan untuk diproses menggunakan teknologi HHP di
negara tersebut. Kemudian pada tahun 1996, teknologi ini mulai digunakan
secara komersil di Amerika Serikat dan negara-negara di Eropa. Dalam satu
dekade terakhir, penggunaan HHP pada produk pangan semakin pesat. Pada
tahun 2009, terdapat 128 industri pangan yang telah menggunakan teknologi
tersebut. Teknologi ini banyak digunakan pada pengolahan produk sayuran serta
produk daging dan olahannya. Selain itu juga banyak diaplikasikan pada produk
perikanan dan jus buah. Sayangnya di Indonesia penggunaannya masih cukup
jarang. pengaruh aplikasi tekanan tinggi pada hampir setiap mikroba dalam
proses pengawetan pangan-baik mikroba fermentatif, pembusuk atau juga
penyebab penyakit (patogen)-telah dipelajari intensif.
Berikut ini adalah tabel pengaplikasian pengawetan tekanan tinggi :
Produk pangan Kondisi proses KomentarSusu 500-700 MPa, 66-71ºC,
1-3 jamBertahan selama 20 hari
Jus Jeruk 680 MPa, RT, 10 menit Mencegah fermentasiJus apel 410 – 820 MPa, RT, 30
menitMencegah fermentasi
Peach, pear 410 MPa, RT, 30 menit Dalam kondisi baik selama 5 tahun
Tomat 680 MPa, RT, 60 menit Sebagian rusakBlackberry, Rasberry Tekanan rendah Biasanya terfementasiPeas, beans, beet Tidak spesifik Sampel membusuk
Ket : RT = room temperature (suhu ruang)
Contoh aplikasi HHP pada Jus Jeruk :
Sebuah metode sterilisasi bertekanan tinggi baru-baru ini dikembangkan untuk
memungkinkan jus alami untuk disimpan untuk waktu yang lama. Tekanan tinggi ini
metode sterilisasi bebas dari kelemahan-kelemahan tersebut di mana kualitas adalah
jus alami yang memburuk dan tak terelakkan untuk pemanas metode sterilisasi, seperti
kekurangan termasuk penghancuran elemen bergizi, dispersi unsur aromatik
penurunan warna dan rasa jus disterilkan. Hasil yang dipublikasikan eksperimen
mengenai metode sterilisasi bertekanan tinggi menunjukkan bahwa mikroorganisme,
termasuk jamur dan ragi yang dapat menyebarkan dan dapat menjadi penyebab
pembusukan, seluruhnya dibunuh oleh karena dikompresi dengan tekanan tinggi 2.000
atm. Selama 10 menit, memberikan proses tekanan tinggi dilakukan untuk jus alami
buah jeruk yang nilai pH tidak melebihi 4,5. Meskipun bakteri, spora dan sejenisnya
tidak dapat dibunuh oleh tekanan tinggi proses sterilisasi dilakukan dengan tekanan
tinggi 2.000 atm. Selama kurang lebih 10 menit, karena bakteri, spora dan sejenisnya
tidak dapat berkembang biak dalam jus asam yang nilai pH tidak melebihi 4,5; jus
alami diperlakukan dengan tekanan tinggi proses sterilisasi tidak mengijinkan
pembusukan terjadi di dalamnya dan merupakan boleh disimpan untuk waktu yang
lama.
Enzim yang membusuk pektin yang terkandung dalam jus alami, bagaimanapun,
tidak dinonaktifkan oleh proses sterilisasi tekanan tinggi, bahkan jika tekanan setinggi
6.000 atm. dan periode sterilisasi selama 30 menit. Dengan demikian, membusuk
enzim pektin yang terkandung dalam jus alami tetap aktif bahkan setelah jus
diperlakukan dengan proses sterilisasi tekanan tinggi dan menghilangkan koloid jus ke
presipitasi dari unsur-unsur berserat buah dan jus jernih, resultantly sisa kekurangan
unremoved oleh tekanan tinggi proses sterilisasi.
Dengan demikian, obyek dari penemuan ini adalah untuk menyediakan sebuah
metode untuk mengobati jus buah dengan tekanan tinggi, metode mana yang efektif
membunuh mikroorganisme misalnya jamur, khamir dan sejenisnya dan juga untuk
membubarkan membusuk enzim pektin, resultantly mempertahankan jus alami yang
telah diobati dengan metode sebagai suspensi koloid di mana elemen-elemen berserat
digabungkan dengan satu sama lain karena fungsi pektin dan mencegah dari jus alami
yang larut dalam curah hujan dan jus jernih.
Untuk mencapai objek tersebut, metode untuk mengobati jus buah dengan tekanan
tinggi sesuai dengan penemuan ini memiliki langkah untuk menambahkan enzim
proteolitik terutama yang aktif di lingkungan asam, ke jus buah alami yang
mengandung pektin dan setidaknya membusuk enzim pektin , dan satu langkah untuk
mengompresi jus buah alami dengan tekanan tinggi lebih dari 2.000 atm., dengan
demikian membunuh mikroorganisme misalnya jamur, khamir dan sejenisnya dan
juga membusuk dan membusuk menonaktifkan enzim pektin yang merupakan protein,
hasilnya sisa jus yang koloid undissolved ke unsur berserat buah dan jus jernih.
Metode untuk memperlakukan jus buah dengan tekanan tinggi dari penemuan ini
adalah boleh diterapkan untuk mensterilkan setiap jus buah jeruk, apel, persik atau
sejenisnya dari yang nilai pH adalah 2,0 melalui 5.0, karena setiap dari jus alami dari
buah-buahan mengandung pektin dan setidaknya satu enzim pektin membusuk.
Dengan kata lain, sebuah koloid suspensi, kombinasi dari unsur-unsur berserat buah-
buahan tersebut dan pektin, yang boleh diperlakukan dengan metode untuk mengobati
jus buah dengan tekanan tinggi penemuan ini, tanpa jus alami adalah sebagai-
diekstrak 100% jus , kental jus, jus diencerkan, atau jus bercampur dengan gula atau
beberapa asam organik.
Karena nilai pH jus paling alami berkisar dari 2,0 sampai 5.0, satu atau lebih
enzim proteolitik (masing-masing yang disebut protease asam) yang aktif dalam asam,
misalnya cathepsin D, rennin dan sejenisnya sedang atau akan ditambahkan ke pektin
membusuk enzim untuk tujuan untuk menonaktifkan enzim pektin yang membusuk
protein, misalnya pektin Esterase dan polygalacturonase.
Jumlah enzim proteolitik tersebut akan ditambahkan diperlukan untuk menjadi
kuantitas cukup untuk menguraikan pektin-membusuk tersebut enzim dengan proses
sterilisasi bertekanan tinggi dengan 2.000 atm. Hal ini perlu untuk merujuk pada
bahwa jumlah tersebut enzim proteolitik yang akan ditambahkan dapat dipilih sepadan
dengan kekuasaan atau kemampuan untuk menonaktifkan enzim proteolitik bekerja
dan konsentrasi enzim membusuk pektin yang terkandung dalam jus alami untuk
sterilizated. Dengan kata lain, enzim proteolitik diperbolehkan untuk ditambahkan ke
jus alami segera setelah diekstraksi, setelah kental, setelah diencerkan atau setelah
ditambahkan dengan gula atau asam organik. Kuantitas enzim proteolitik untuk
ditambahkan diperlukan untuk menjadi cukup untuk menonaktifkan seluruh kuantitas
enzim pektin membusuk. Enzim proteolitik yang aktif dalam asam dapat ditambahkan
bahkan setelah jus alami diaplikasikan dengan tekanan tinggi proses sterilisasi yang
dilakukan dengan tekanan tinggi lebih dari 2.000 atm., Dan ini lebih menguntungkan
dari sudut pandang dari kegiatan yang proteolitik enzim. Namun, karena sulit untuk
memperoleh enzim proteolitik yang tidak mengandung mikroorganisme seperti jamur
dan / atau ragi (Dalam kasus proses sterilisasi pemanas, sebuah enzim proteolitik juga
dinonaktifkan.), Dan juga karena sulit untuk menambahkan proteolitik enzim untuk
jus alami, setelah jus dikemas dalam paket yang tertutup, sebuah enzim proteolitik
diperlukan untuk ditambahkan ke jus alami, sebelum proses sterilisasi bertekanan
tinggi diterapkan.
Tekanan yang diberikan dan periode aplikasi tekanan ditentukan, mengikuti sifat
mikroorganisme untuk dibunuh, dan tekanan yang diberikan biasanya dipilih antara
2.000 sampai 7.000 atm dan periode aplikasi tekanan biasanya dipilih antara 5 hingga
120 menit. Tekanan yang diberikan dan periode aplikasi tekanan bisa berkurang, jika
jus alami atau tekanan air sedang dipanaskan dalam tingkat di mana pemanasan tidak
memburuk kualitas olahan jus alami, dan jika suhu jus dikendalikan dengan
menggunakan air jaket , selama periode di mana proses sterilisasi tekanan tinggi
diterapkan pada jus alami. Namun, karena tekanan tinggi proses sterilisasi dilakukan
dengan 2.000 sampai 5.000 atm selama 5 hingga 30 menit sudah cukup untuk
membunuh mikroorganisme misalnya cetakan, yang ragi yang dapat berkembang biak
dalam asam yang nilai pH adalah 2,0 melalui 5.0, dan karena tekanan tinggi proses
sterilisasi dilakukan dengan suhu tinggi lebih dari 2.000 atm cenderung memburuk
aktivitas enzim proteolitik yang aktif dalam asam, tekanan tinggi proses sterilisasi
yang akan dilaksanakan di bawah suhu normal lebih disukai.
Selama periode di mana tekanan tinggi proses sterilisasi dilakukan, jus alami yang
akan disterilkan adalah boleh disegel dalam sebuah paket yang lembut dan mudah
untuk mengirim suhu. Jus alami yang akan disterilkan adalah boleh dikemas dalam
sebuah paket, misalnya, sebuah kantong terbuat dari plastik lembut film, sebuah kotak
yang terbuat dari kertas keras, sebuah cangkir terbuat dari plastik keras atau kertas
film, sebelum disegel, tanpa udara tersisa di dalamnya. Karena tidak ada udara yang
tersisa dalam paket, paket seragam dinding menerima tekanan pada seluruh sisi
daripadanya.. Oleh karena itu, paket dinding terbuat dari bahan yang lembut tidak
rusak bahkan di bawah tekanan tinggi ekstrim lebih dari 2.000 atm.
II.4 Keunggulan dan Pengaruhnya Terhadap Kandungan Gizi
Keunggulan dari aplikasi tekanan tinggi dalam proses pengolahan
adalah kemungkinan untuk melakukan proses pada suhu ruang atau bahkan pada suhu
yang lebih rendah. Pengolahan pada suhu rendah dapat mempertahankan kualitas
nutrisi dan sifat fungsional dari bahan. Selain itu, proses pengolahan tekanan tinggi
terbukti ramah lingkungan dan merupakan teknologi yang bebas limbah. Pengolahan
dengan suhu tinggi selain memiliki dampak yang baik terhadap proses pengawetan
produk pangan, juga berdampak terhadap terjadinya modifikasi dan separasi produk.
Pengembangan proses blansir konvensional menggunakan panas yaitu mencegah
kehilangan zat nutrisi, kualitas produk dan limbah yang minimal.
Keunggulan :
1. respon yang cepat sehingga distribusi dengan cepat pada seluruh bagian produk
(tidak ada gas).
2. keseragaman distribusi, tidak tergantung pada ukuran dan sifat geometri
sampel.
3. Suhu rendah/kamar dapat menurunkan penurunan atau kehilangan kualitas
yang rentan terhadap panas.
4. Aplikasi mempengaruhi secara langsung terhadap ikatan non-kovalen sehingga
mempertahankan kualitas warna, flavor dan nutrisi.
5. Meningkatkan laju biokonversi, meningkatkan produksi metabolit,
meningkatkan proses separasi.
6. Meningkatkan transfer panas, mengurangi oksidasi
7. teknologi bebas limbah, proses ramah lingkungan.
8. kompresi terhadap volume lebih kompak, terbentuk, dan terlapisi.
9. mempengaruhi aktivitas enzim dan mikrobial untuk pengawetan pangan.
III. PENUTUP
III.1 Kesimpulan
Pada makalah ini, maka penulis menyimpulkan bahwa: bahan hasil
pertanian merupakan bahan pangan yang mudah rusak, sehingga untuk
menunda kerusakannya bisa dilakukan pengawetan.Pengawetan dilakukan
dengan beberapa cara, bisa dengan menambahkan zat additive dan dengan
perlakuan lainnya.Salah satu contoh perlakuan pengawetan yaitu dengan
tekanan tinggi.Pengawetan dengan tekanan tinggi bisa mengurangi
kehilangan flavour pada bahan pangan.
III.2 Saran
Pengawetan dengan tekanan tinggi dalam proses pengolahan
memiliki banyak keunggulan Bagi produsen makanan hendaknya jangan
hanya ingin mendapatakan keuntungan yang besar te tapi juga
memperhaatikan aspek kesehatan bagi masyarakat yang mengkonsumsinya
yaitu dengan menggunakan zat aditif yang tidak berbahaya bagi kesehatan.
Sebaiknya produsen makanan mengawetkan makanan dengan tekanan
tinggi tanpa menggunakan zat aditif yang berbahaya. Hal tersebut karena
pengawetan dengan tekanan tinggi dapat mempertahankan kualitas nutrisi
dan sifat fungsional dari bahan. Selain itu, proses pengolahan tekanan
tinggi terbukti ramah lingkungan dan merupakan teknologi yang bebas
limbah
DAFTAR PUSTAKA
1. Hariyadi, Purwiyatno. 2010. TEKNOLOGI ULTRA HIGH PRESSURE
PanganTetap Segar dalam Tekanan Besar.
2. Muchtadi, Tien. Ayustaningwarno, Fitriyono. 2010. Teknologi proses
pengolahan pangan. ALFABETA: Jakarta
3. Rendueles, E., et al., Microbial food safety assesment of high hydrostatic
pressure processing: A review. LWT-Food Science and Technology (2010)
4. Dekker, Marcel. Nonthermal Pelestarian Makanan.
5. Kumar, Praveen. dkk. 2006. High Hydrostatic Pressrure Extration of
Antioxidantd from Morinda Citrifolia Fruit-Process Parameter Optimization.
6. Barbosa Canovas, GV, Gongora-Nieto, MM, Rodriguez, JJ dan Swanson,
BG. MAKANAN ENGINEERING - Vol. III - pengolahan nonthermal
Makanan dan Emerging Technologies.