KETERKAITAN ANTARA SAINS, TEKNOLOGI DAN MASYARAKAT DALAM BIDANG PANGANMAKALAH

Disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Sains, Teknologi dan Masyarakatyang dibimbing oleh Bapak Kadim Masjkur

Disusun Oleh :Diana Cahya Ningrum

(120351410901)

Diego Pradana

(120351402769)

Okta Defa Y

(120351402772)

Silfia Dwi Ananda

(120351402784)

Offering A

UNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMPROGRAM STUDI PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAMJanuari 2015BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPangan merupakan kebutuhan pokok manusia untuk dapat bertahan hidup. Kebutuhan pangan ini terus meningkat baik kualitas maupun kuantitasnya, sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk. Usaha untuk memenuhi kebutuhan pangan biasanya dilakukan dengan cara ekstensifikasi yaitu dengan memperluas lahan pertanian, dan dengan intensifikasi yaitu dengan meningkatkan mutu melalui pemilihan bibit unggul, cara penggarapan yang lebih baik, pemeliharaan tanaman yang lebih teliti dan pengolahan pasca panen yang lebih sempurna.Dengan memanfaatkan sains dan teknologi yang makin berkembang, manusia dapat menciptakan bibit unggul dengan teknik radiasi, rekayasa genetika dan sebagainya. Dahulu manusia hanya mengambil sesuatu dari lingkungannya yang langsung dapat dimanfaatkan untuk kehidupannya, misalnya buah-buahan langsung dipetik untuk dimakan, sementara bagian lain dari tumbuhan itu dibiarkan atau dibuang begitu saja. Begitu pula pemanfaatan manusia terhadap hewan, hanya diambil daging atau telurnya saja. Penggunaan hormon tumbuhan yang mampu memacu tumbuhnya daun, bunga atau buah lebih lebat atau lebih cepat. Selain itu, penggunaan mekanisasi pertanian juga membantu manusia dalam mengolah lahan dan memungut hasil panen dengan lebih cepat.1.2 Rumusan Masalah

a. Bagaimana keterkaitan sains, teknologi dan masyarakat dalam bidang pangan?b. Bagaimana penerapan sains dan teknologi pada bidang pangan dalam membangun masyarakat modern?1.3 Tujuan

a. Untuk mengetahui keterkaitan sains, teknologi dan masyarakat dalam bidang pangan.b. Untuk mengetahui penerapan sains dan teknologi pada bidang pangan dalam membangun masyarakat modern.

BAB II

PEMBAHASAN2.1 Keterkaitan Sains, Teknologi dan Masyarakat dalam Bidang PanganManusia, sains, dan teknologi adalah tiga kata yang tak bisa dipisahkan pada era modern saat ini. Berkembangnya teknologi yang semakin pesat saat ini, hal itu tak lepas dari peranan manusia itu sendiri dalam menciptakan teknologi-teknologi yang baru. Gaya konsumtif manusia terhadap sebuah teknologi yang sangat besar inilah, sehingga mendorong manusia-manusia itu sendiri untuk menciptakan alat teknologi baru. Atas dasar hal inilah, perkembangan teknologi baru merupakan simbol dari titik majunya peradaban manusia. Dan hal inilah yang juga menjadi faktor agar manusia dituntut untuk belajar dan memanfaatkan teknologi itu sendiri, jika ia tidak ingin dikatakan ketinggalan zaman.Perkembangan sains dan teknologi dapat mendatangkan kemakmuran materi. Berkat kemajuan sains dan teknologi manusia dapat menciptakan alat-alat serta perlengkapan yang canggih untuk berbagai kegiatan, sehingga dalam kegiatan kehidupannya tersedia bebagai kemudahan. Dengan sains dan teknologi tumbuhlah berbagai industri yang hasilnya dapat memanfaatkan dalam berbagai bidang,contohnya adalah dalam bidang pangan.Ilmu pangan merupakan penerapan sains dan teknologi dalam mempelajari sifat-sifat bahan pangan, penyebab kerusakan pangan, dan prinsip-prinsip yang mendasari pengolahan. Powrie (1977) mendefinisikan ilmu pangan sebagai pengetahuan tentang sifat-sifat kimia, fisika, structural, nutrisional, toksikologik, mikrobiologis, dan organoleptik dari bahan pangan serta perubahan-perubahan yang terjadi selama penanganan bahan mentah, pengolahan, pengawetan, dan penyimpanan.Sains dan teknologi dalam bidang pangan mencakup penerapan, dan pengembangan dalam penentuan komposisi kimiawi secara kualitatif dan kuantitatif dan telaahan reaksi kimia/biokimia yang terjadi sejak bahan dipanen sampai siap dikonsumsi. Selain itu, sains dan teknologi dalam bidang pangan menelaahan mikroba yang berperan dalam kerusakan, penanganan dan pengawetan bahan pangan, sanitasi, penerapan mikrobiologi di industri serta aspek keamanan pangan (food safety).Perkembangan bioteknologi yang pesat di tahun 1980-an menjadi wahana yang sangat tepat bagi penerapannya di pangan dan dikenal sebagai bioteknologi pangan yang memfokuskan pada penerapan bioproses untuk produksi, pengawetan, atau peningkatan nilai tambah pangan.2.2 Penerapan Sains dan Teknologi pada Bidang Pangan dalam Membangun Masyarakat ModernPerkembangan sains dan teknologi pangan selalu membawa pada berbagai konsekuensi baru, termasuk dalam hal keamanan pangan. Berbagai perkembangan baru penerapan ilmu dan teknologi pangan yang perlu diperhatikan antara lain :a. BioteknologiBioteknologi adalah semua aplikasi teknologi yang menggunakan sistem biologi, organisme hidup untuk membuat atau memodifikasi produk atau proses untuk kegunaan khusus (FAO, 2000). Menurut Habibi- Najafi (2006), bioteknologi pangan didefinisikan sebagai aplikasi teknik biologis untuk hasil tanaman pangan, hewan, dan mikroorganisme dengan tujuan meningkatkan sifat, kualitas, keamanan, dan kemudahan dalam pemrosesan dan produksi makanan. Hal ini termasuk proses produksi makanan tradisional seperti roti, asinan/ acar, dan keju yang memanfaatkan teknologi fermentasi. Aplikasi bioteknologi untuk makanan yang lebih modern adalah Genetic Modification (GM) yang diketahui sebagai teknik rekayasa genetik, manipulasi genetik dan teknologi gen atau teknologi rekombinan DNA.

Bioteknologi pangan tradisional

Proses fermentasi adalah proses tradisional untuk meningkatkan daya simpan hasil pertanian seperti susu, sayuran, dan daging. Banyak sekali jenis fermentasi makanan dan minuman yang dilakukan di beberapa negara berkembang terutama di Asia Tenggara. Fermentasi membawa rasa yang unik dan bermanfaat bagi konsumen. Fermentasi adalah cara tradisional yang dapat dikembangkan menjadi proses yang lebih besar. Contohnya adalah produksi kefir. Kefir adalah minuman tradisional cair terfementasi mengggunakan campuran bakteri asam laktat, yeast, dan jamur untuk fermentasi susu. Fermentasi susu menghasilkan produk seperti yoghurt dan sedikit produk alkohol yang dikonsumsi oleh jutaan orang terutama di Eropa Timur (Guzel-Seydim et al., 2011). Lebih dari 10 tahun yang lalu, proses fermentasi diakui sebagai cara yang relatif mudah dan dapat meningkatkan tingkat vitamin pada makanan dan minuman. Contoh pada aplikasi produk peternakan. Beberapa proses fermentasi terbaru menunjukkan peningkatan vitamin karena menggunaan Lactobacillus plantarum, bakteri asam laktat ini dapat ditemukan pada hasil pertanian termasuk produk hewan. Lactobacillus plantarum dapat menghasilkan folat Produk fermentasi tradisional mempunyai daya simpan yang relatif lama yaitu sekitar 4 minggu untuk produk peternakan cair dan setahun atau lebih untuk beberapa sosis kering terfermentasi dan minuman beralkohol. Makanan dan minuman non alkohol terfermentasi biasanya masih mengandung banyak residu gula dan beberapa asam amino, vitamin, dan mineral yang dapat menjadi tempat pertumbuhan mikroorganisme terutama yeast atau jamur. Para peneliti mikrobiologi pangan berusaha untuk menemukan mikroorganisme, terutama bakteri asam laktat yang dapat memproduksi komponen antifungal. Beberapa komponen antifungal yang telah diuraikan antara lain siklus peptida dan metabolit seperti 3- phenyllactic. Produsen anti fungal dapat digunakan untuk memperpanjang daya simpan buah segar seperti anggur dan pir (Crowley et al., 2012). Bioteknologi pangan modernRekayasa genetika merupakan salah satu teknik bioteknologi yang dilakukan dengan cara pemindahan gen dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup lainnya (dikenal juga dengan istilah transgenik). Tujuannya adalah untuk menghasilkan tanaman/ hewan/ jasad renik yang memiliki sifat-sifat tertentu sehingga mendatangkan keuntungan yang lebih besar bagi manusia. Dimana gen merupakan suatu unit biologis yang menentukan sifat-sifat makhluk hidup yang dapat diturunkan. Pangan hasil rekayasa genetika merupakan pangan yang diturunkan dari makhluk hidup hasil rekayasa genetika . Pada umumnya pangan sebagian besar bersumber dari tanaman, dan tanamanlah yang sekarang ini paling banyak dimuliakan melalui teknik rekayasa genetika. Tanaman produk rekayasa genetik dimanfaatkan diantaranya sebagai bahan pangan yang biasa dikenal sebagai pangan produk rekayasa genetik (pangan PRG). Pangan PRG meliputi pangan segar, pangan olahan, bahan tambahan pangan dan bahan lain yang digunakan untuk produksi pangan.Produk Rekayasa Genetik atau secara luas disebut transgenik yang dalam istilah internasional sebagai Genetic Modified Organism (GMO) menjadi salah satu hasil terobosan penerapan bioteknologi untuk memacu produksi pangan. Makanan hasil rekayasa genetika pertama kali muncul di pasaran pada tahun 1960. Pada tahun 1967, ditemukan varietas kentang baru yang disebut Lenape dengan kandungan padatan yang tinggi dan dimanfaatkan untuk pembuatan kripik kentang. Setelah dua tahun, ditemukan dalam varietas kentang baru ini terdapat racun Solanin. Akibatnya, kentang ini ditarik dari pasar oleh USDA. Adanya racun di dalam kentang ini menunjukkan bahwa perubahan rekayasa genetik tanaman atau hewan memiliki kemungkinan efek yang tidak terduga (McMillan and Thompson, 1979). Meskipun demikian, pemuliaan tanaman memiliki catatan keamanan yang baik dan telah berhasil menghilangkan unsur unsur beracun di beberapa makanan.Para pendukung makanan rekayasa genetik melihat peningkatan ketersediaan pangan sepanjang tahun, peningkatan kualitas gizi dan perpanjangan umur makanan dipilih sebagai alasan mengapa mereka mendukung ilmu baru yang akan menguntungkan konsumen, petani dan lingkungan. Selain itu, mereka percaya bahwa hal ini akan mengarah pada peningkatan secara umum dalam pertanian dan pangan, dan juga memberikan kesehatan, harga murah, lebih stabil, bernutrisi, rasa lebih enak dan aman dikonsumsib. Teknologi Pengolahan Non- ThermalTeknologi pengolahan non-termal merupakan suatu teknik pengolahan atau pengawetan makanan tanpa menggunakan proses pemanasan seperti pengolahan menggunakan tekanan tinggi (high pressure processing). Yang termasuk dalam kelompok teknologi non thermal ini adalah teknologi lama, yaitu irradiasi pangan.

Iradiasi pangan adalah metode penyinaran terhadap pangan dengan menggunakan zat radioaktif untuk mencegah terjadinya pembusukan dan kerusakan pangan serta membebaskan dari jasad renik patogen. Iradiasi pangan merupakan proses yang aman dan telah disetujui oleh lebih kurang 50 negara di dunia dan telah diterapkan secara komersial selama puluhan tahun di USA, Jepang, dan beberapa negara Eropa.

Proses iradiasi dilaksanakan dengan pemaparan pangan (baik yang dikemas maupun curah) pada radiasi ionisasi dalam jumlah dan waktu yang terkontrol. Iradiasi juga dapat dimanfaatkan untuk menunda pematangan beberapa jenis buah-buahan dan sayuran dengan perubahan proses fisiologi jaringan tanaman serta untuk menghambat pertunasan dari umbi-umbian selain alasan keamanan pangan. Proses ini tidak akan meningkatkan tingkat radioaktivitas pangan. Gelombang energi yang dilepas selama proses dapat mencegah pembelahan mikroorganisme penyebab pembusukan pangan seperti bakteri dan jamur melalui perubahan struktur molekul (Egayanti 2008).Teknologi irradiasi ini berpotensi untuk diaplikasikan untuk aneka proses pengawetan pangan; namun aplikasinya terkendala dengan persepsi masyarakat atas keamanan pangan produk yang diirradiasi dan keselamatan kerja yang kaitannya dengan peralatan irradiasi.c. Nutrigenomik

Nutrigenomik mempelajari tentang interaksi antara komponen gizi dan komponen bioaktif pangan dan pengaruhnya pada pola-pola ekspresi gen. Dengan semakin dipahaminya karakter genetik manusia; serta interaksi antara komponen gizi atau komponen lainnya dengan ekspresi gen, maka akan muncul jenis-jenis produk pangan khusus yang didisain untuk populasi dengan karakteristik genetik tertentu. Beberapa fungsi dari penerapan nutrigenometik dalam bidang pangan yaitu dapat digunakan untuk memperkirakan aspek kesehatan, pemberian jenis dan dosis nutrien yang tepat untuk memperbaiki kelemahan yang ada, mencegah penggunaan nutrien yang berlebuhan dan tidak relevan untuk bisa dihindari serta mengoptimalkan metabolisme guna menjaga kesehatan . d. Teknologi Nano

Secara umum penerapan teknologi dalam industri makanan dapat dibagi menjadi beberapa bidang, yaitu : proses, pengawetan, peningkatan cita rasa dan warna, keamanan dan pengemasan.1. Dalam bidang proses

Teknologi nano memberikan alternatif dalam pemrosesan makanan sehingga akan dihasilkan dihasilkan produk dengan kualitas yang lebih baik. Penerapan teknologi ini dalam pemrosesan makanan meliputi dua hal, yaitu :

a. Sintesa bahan

Proses sintesa bahan meliputi pembuatan makanan fungsional. Makanan fungsional merupakan makanan yang dapat merespon kebutuhan tubuh akan suatu nutrien dan memenuhi kebutuhan itu dengan cara yang efisien. Salah satu contoh yang sudah di kembangkan adalah nano capsule yang mengandung minyak ikan tuna (sumber asam lemak omega 3 ). Nano kapsule ini didesign untuk dapat pecah setelah mencapai perut, sehingga rasa tak enak dari minyak ikan tidak mengganggu. Produk lainyang telah dikembangkan adalah nan-sized self Assembled Liquid Structure (NSSL) yang merupakan teknologi yang dapat mengantarkan nutrien dalam ukuran nano kedalam sel.

Partikel nano yang dipergunakan dapatberupa soft particle yang berupa bahan organik atau hard particle yang berupa bahan non organik. Partikel nano yang dapat dimakan dapat dibuat dari bahan silikon atau keramik. Bahan yang lain juga dapat digunakan apabila dapat bereaksi dengan panas tubuh atau secara kimia dapat bereaksi dengan reaksi kimia dalam tubuh seperti polimer.

b. Proses pemecahan

Proses pemecahan atau fraksinasi secara umum adalah pemecahan ukuran molekul suatu senyawa sampai dengan ukuran nano partikel ( ukuran diameter 1 100 nm ). Prosesini banyak digunakan pada pembuatan emulsi, gel dan foam. Produk yang telah dikembangkan adalah ice cream rendah lemak dengan kandungan lemak berkisar 16 % sampai dengan 1 %. Ice cream ini dibuat dengan cara memperkecil ukuran partikel emulsi sampai dengan nano. Partikel emulsi ini akan memberi tekstur yang baik pada ice cream.

2. Peningkatan cita rasa

Cita rasa adalah salah satu idikato kualitas dari suatu produk makanan. Dalam hal ini konsumen sangat memegang peran penting. Teknologi nano memberikan pengembangan makanan interactive yang memberikan kebebasan konsumen untuk memilih rasa dan warna dari makanan yang akan dimakan. Pembuatan nanocapsule yan berisi warna dan rasa makanan memberikan peluang pada konsumen untuk memilih rasa dan warna yang diinginkan. Nanocapsule ini akan bersifat inert sampai dengan makanan dikunyah dalam mulut.

3. Pengawetan

Makanan merupakan komoditas dengan karakteristik mudah rusak dan tidak tahan lama. Untuk mempertahankan kualitas agar sama dengan pada saat diproduksi, maka produk makanan harus melalui proses pengawetan baik secara fisik maupun kimia. Teknologi nano memberikan cara baru dalam proses tersebut diantaranya adalah :

Pemberian nano partikel silver dalam plastik pada saat produksi kaleng untuk penyimpanan pada saat produksi keleng untuk penyimpanan makanan. Nanopartikel dapat membunuh bakteri yang hidup di makanan yang disimpan dalam kaleg. Hal ini dapat mengurangi resiko adanya bakteri yangmembahayakan kesehatan. Penggunaan nanopartikel silikat dalam plastik film yang digunakan untuk pengemasan makanan. Partikel nano ini dapat berfungsi sebagai pnhalang yang dapat mencegah perpindahan gas seperti oksigen dan uap air dari dan ke dalam kemasan makanan. Mekanisme ini apat mencegah kerusakan makanan. Penambahan nanopartikel zinc oksida pada plastik yang dipergunakan untuk pengemasan makanan. Partikel zinc oksida dapat menghalangi sinar ultraviolet. Dismping itu partikel tersebut memberikan efek antibakteri, meningkatkan kekuatan dan stabilitas plastik film

4. Keamanan

Faktorkeamanan juga merupakan salah satu yang dipertimbangkan oleh konsumen sebelum mereka membeli suatu produk makanan. Produsen harus mampu memberikan keyakinan kepada konsumen mengenai keamanan makanan yang diproduksinya. Teknologi nano mengembangkan cara untuk menjamin keamanan suatu produk makanan. Penerapan nanosensor pada plastik yang dipergunakan untuk pengemasan, memungkinkan untuk mendeteksi gas yang keluar dari makanan yang rusak. Gas tersebut akan memicu nanosensor sehingga nanosensor akan memberi respon berupa perubahan warna paa kemasan. Dengan perubahan warna tersebut, konsumen akan tahu bahwa makanan yang ada di dalam kemasan tersebut sudah tidak dapat di konsumsi. Penggunaan nano sensor tidak hanya pada kemasan , tetapi juga pada proses roduksi. Nanosensor dikembankan untuk dapat mendeteksi bakteri dan berbagai kontaminan seperti salmonela yang mungkin ada di dalam makanan pada unit pengemasan. Dengan teknik ini dapat menekan biaya pemeriksaan.

5. Pengemasan

Pengembangan teknologi Pengemasan ditujukan untuk memperpanjang umur dan mempermudah distribusi produk kepada konsumen.sistem pengemasan untuk masa yang akan datang diharapkan mampu menutup lubang lubang kecil pada kemasan dan memiliki respons yang baik terhadap linkungan. Teknologi nano dikembangkan dalm bidang ini contohnya penggunaan clay nanocomposite yang disebut imperm dalam botol ringan, karton dan kemasan penghalng yang bersifat impermeable terhadap gas gas seperti oksigen atau karbondioksida. Nanocomposite ini banyak digunakan pada botol bir dan minuman ringan yang membutuhkan kemasan bersifat impermeable terhadap gas.

BAB III

PENUTUP3.1 KesimpulanPerkembangan sains dan teknologi berpengaruh pada pola kemasyarakatan yang mempengaruhi proses sudut pandang, sehingga peradaban manusia bisa berubah menjadi lebih baik atau sebaliknya. Dengan kemajuan sains dan teknologi manusia dapat menciptakan alat-alat serta perlengkapan yang canggih untuk berbagai kegiatan, sehingga dalam kegiatan kehidupannya dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang,contohnya adalah dalam bidang pangan. Sains dan teknologi dalam bidang pangan mempelajari berbagai sifat-sifat bahan pangan, penyebab kerusakan pangan, dan prinsip-prinsip yang mendasari pengolahan.Contoh dari penerapan sains dan teknologi dalam bidang pangan antara lain bioteknologi, teknologi pengolahan non- thermal, nutrigenomik, dan tekonologi nano. Bioteknologi adalah semua aplikasi teknologi yang menggunakan sistem biologi, organisme hidup untuk membuat atau memodifikasi produk atau proses untuk kegunaan khusus. Teknologi pengolahan non-termal merupakan suatu teknik pengolahan atau pengawetan makanan tanpa menggunakan proses pemanasan seperti pengolahan menggunakan tekanan tinggi (high pressure processing), contohnya adalah iradisi pangan. Nutrigenomik mempelajari tentang interaksi antara komponen gizi dan komponen bioaktif pangan dan pengaruhnya pada pola-pola ekspresi gen. Teknologi nano memberikan alternatif dalam pemrosesan makanan sehingga akan dihasilkan dihasilkan produk dengan kualitas yang lebih baik, teknologi nano ini terdiri dari (1) Sintesa bahan, (2) Proses pemecahan, (3) Peningkatan cita rasa, (4) Pengawetan, (5) Keamanan, dan (6) Pengemasan3.2 SaranPemanfaatan sains dan teknologi haruslah di dasari dengan sikap tanggung jawab dan moral yang tinggi agar dapat menetralkan pengaruh negatif dan meningkatkan pengaruh positif dari dampak sains dan teknologi itu sendiri.Daftar PustakaAdi shefar.2007. the pplication of nantechnology in the food industry . safona daytone new jersey Food and Agriculture Organization of the United Nations. FAO Statement on Biotechnology. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization; March 2000.Crowley S, Mahony J, van Sinderen D. Broad-spectrum antifungal-producing lactic acid bacteria and their application in fruit models. Folia Microbiol 2012. Epubl 17 Nov 2012.Guzel-Seydim ZB, Kok-Tas T, Greene AK, Seydim AC. 2011. Review: functional properties of kefir. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 51:261-268.Habibi-Najafi MB. 2006. Food biotechnology and its impact on our food supply. Global Journal of Biotechnology &Biochemistry. 1(1):22-27.Hariyadi, Purwanto.2006. isu kini terkait dengan keamanan pangan. (artikel) Di dalam nutritionally ADEQUATE and safe food is a right of each individual; A Challenge the FAO/WHO international conference on nutrition (icn). Rome 1992.McMillan M, Thompson JC. 1979. An outbreak of suspected solanine poisoning in school boys: examinations of criteria of solanine poisoning. Q. J. Med. 48:22743.