rinsip dan Teknik Pengawetan Makanan ( Pangan )Agar dapat berjalan, setiap reaksi kimiawi dan enzimatis membutuhkan kondisi lingkungan yang optimum (misalnya

suhu, pH, konsentrasi garam, ketersediaan air, kofaktor dan faktor lainnya). Sebagai contoh, mikroorganisme memerlukan semua kondisi yang optimum untuk berlangsungnya reaksi kimiawi dan enzimatis, dan juga membutuhkan karbon, sumber nitrogen, beragam mineral, dan ada atau tidak ada oksigen (aerobik/anaero-bik), beberapa vitamin dan sebagainya.Kehilangan mutu dan kerusakan pangan disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut:

1. pertumbuhan mikroba yang menggunakan pangan sebagai substrat untuk memproduksi toksin didalam pangan;2. katabolisme dan pelayuan (senescence) yaitu proses pemecahan dan pematangan yang dikatalisis enzim

indigenus;3. reaksi kimia antar komponen pangan dan/atau bahan-bahan lainnya dalam lingkungan penyimpanan;4. kerusakan fisik oleh faktor lingkungan (kondisi proses maupun penyimpanan) dan5. Kontaminasi serangga, parasit dan tikus.

Untuk mengontrol kerusakan kita harus membuat kondisi yang dapat menghambat terjadinya reaksi yang tidak dikehendaki. Secara umum, penyebab utama kerusakan produk susu, daging dan unggas adalah mikroorganisme sementara penyebab utama kerusakan buah dan sayur pada tahap awal adalah proses pelayuan (senescence) dan pengeringan (desiccation) yang kemudian diikuti oleh aktivitas mikroorganisme. Prinsip pengawetan pangan ada tiga, yaitu:

1. Mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial;2. Mencegah atau memperlambat laju proses dekomposisi (autolisis) bahan pangan; dan3. Mencegah kerusakan yang disebabkan oleh faktor lingkungan termasuk serangan hama. Mencegah atau

memperlambat kerusakan mikrobial dapat dilakukan dengan cara:o mencegah masuknya mikroorganisme (bekerja dengan aseptis);o mengeluarkan mikroorganisme, misalnya dengan proses filtrasi;o menghambat pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme, misalnya dengan penggunaan suhu rendah,

pengeringan, penggunaan kondisi anaerobik atau penggunaan pengawet kimia;o membunuh mikroorganisme, misalnya dengan sterilisasi atau radiasi.

Mencegah atau memperlambat laju proses dekomposisi (autolisis) bahan pangan dapat dilakukan dengan cara destruksi atau inaktivasi enzim pangan, misalnya dengan proses blansir dan atau dengan memperlambat reaksi kimia, misalnya mencegah reaksi oksidasi dengan penambahan anti oksidan.

Pengolahan (pengawetan) dilakukan untuk memperpanjang umur simpan (lamanya suatu produk dapat disimpan tanpa mengalami kerusakan) produk pangan. Proses pengolahan apa yang akan dilakukan, tergantung pada berapa lama umur simpan produk yang diinginkan, dan berapa banyak perubahan mutu produk yang dapat diterima. Berdasarkan target waktu pengawetan, maka pengawetan dapat bersifat jangka pendek atau bersifat jangka panjang.

Pengawetan jangka pendek dapat dilakukan dengan beberapa cara misalnya penanganan aseptis, penggunaan suhu rendah (<20°C), pengeluaran sebagian air bahan, perlakuan panas ‘ringan’, mengurangi keberadaan udara, penggunaan pengawet dalam konsentrasi rendah, fermentasi, radiasi dan kombinasinya.

Penanganan aseptis merupakan proses penanganan yang dilakukan dengan mencegah masuknya kontaminan kimiawi dan mikroorganisme kedalam bahan pangan, atau mencegah terjadinya kontaminasi pada tingkat pertama. Penanganan produk dilakukan untuk mencegah kerusakan produk yang bisa menyebabkan terjadinya pengeringan (layu), pemecahan enzim alami dan masuknya mikroorganisme.

Penggunaan suhu rendah bertujuan untuk memperlambat laju reaksi kimia, reaksi enzimatis dan pertumbuhan mikroorganisme tanpa menyebabkan kerusakan produk. Beberapa perubahan kimia seperti terjadi pada tepung, sereal, biji-bijian, minyak disebabkan oleh keberadaan air. Air dibutuhkan mikroorganisme untuk mempertahankan hidupnya. Pengeluaran sebagian kandungan air bahan melalui proses pemekatan atau pengeringan akan menurunkan laju reaksi kimiawi, enzimatis maupun mikrobial.

Perlakuan panas ringan (pasteurisasi dan blansir) dilakukan pada suhu <100°C. Proses blansir akan merusak sistem enzim dan membunuh sebagian mikroorganisme. Tetapi, sebagian besar mikroorganisme tidak dapat dihancurkan oleh proses blansir. Pasteurisasi menggunakan intensitas suhu dan waktu pemanasan yang lebih besar daripada blansir.

Pasteurisasi akan menginaktifasi enzim, membunuh mikroorganisme patogen (penyebab peyakit) dan sebagian mikroorganisme pembusuk. Beberapa reaksi penyebab kerusakan pangan dipicu oleh oksigen. Reaksi kimiawi seperti oksidasi lemak (ketengikan) yang terjadi pada minyak sayur, biji-bijian, buah-buahan, sayuran, susu, daging dan reaksi pencoklatan pada buah dan sayur dapat diperlambat dengan mengurangi kehadiran oksigen.

Penggunaan pengawet dengan konsentrasi rendah dan proses fermentasi juga merupakan cara yang dapat dilakukan untuk pengawetan temporer. Gula, garam, asam dan SO2 menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Asam laktat yang dihasilkan selama proses fermentasi akan menghambat pertumbuhan kapang dan kamir. Pemaparan pangan dengan radiasi elektromagnetik bisa merusak atau menghambat beberapa mikroorganisme dan sistim enzim alami tanpa perubahan nyata pada kualitas produk.

Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk pengawetan jangka panjang adalah pemanasan pada suhu tinggi (?100°C), penggunaan pengawet kimia, pengeringan, pengeluaran udara (pemvakuman), pembekuan dan kombinasi proses. Pemanasan pada suhu tinggi yang dilakukan bersama-sama dengan pengemasan yang bisa mencegah rekontaminasi, dapat menghambat/merusak mikroorganisme dan enzim.

Penggunaan gula atau garam dengan konsentrasi yang tinggi akan menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan reaksi enzimatis, seperti yang dilakukan pada pembuatan jeli dan dendeng. Pengawet alami seperti etanol, asam asetat dan asam laktat yang dihasilkan oleh mikroorganisme terpilih selama proses fermentasi bisa menghambat pertumbuhan mikroorga-nisme pembusuk. Penambahan pengawet seperti asam benzoat dan asam propionat juga berfungsi menghambat mikroorganisme secara selektif.

Proses pengeringan akan mengeluarkan air dan menyebabkan peningkatan konsentrasi padatan terlarut didalam bahan pangan. Kondisi ini akan meningkatkan tekanan osmotik didalam bahan, sehingga menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan memperlambat laju reaksi kimia maupun enzimatis.

Penghilangan udara akan mengeluarkan semua oksigen sehingga mencegah berlangsungnya reaksi kimiawi dan enzimatis yang dipicu oleh oksigen, juga menghambat pertumbuhan mikroorganisme aerobik.

Perlakuan pembekuan (freezing) secara signifikan akan memperlambat laju reaksi kimiawi dan enzimatis serta menghambat aktivitas mikroorganisme. Proses pengawetan biasanya dilakukan dengan mengkombinasikan beberapa metode pengawetan. Sebagai contoh, pembuatan susu pasteurisasi yang ditujukan untuk pengawetan jangka pendek dilakukan dengan kombinasi proses pemanasan ringan (pasteurisasi), pengemasan dan penyimpanan pada suhu rendah (refrigerasi).

Proses pengalengan yang ditujukan untuk pengawetan jangka panjang, dilakukan dengan melibatkan proses pengeluaran udara, pengemasan, pengaturan pH dan penggunaan suhu tinggi (sterilisasi). Juga penting diperhatikan penggunaan \ wadah (container) dan kemasan yang dapat melindungi produk dari mikroorganisme untuk menghindari terjadinya rekontaminasi selama penyimpanan.

Ozon adalah molekul gas alami yang mudah larut dalam air dan tidak beracun. Di alam, ozon ditemukan di lapisan luar dari atmosfir dan berfungsi sebagai tameng terhadap radiasi ultra violet sinar matahari yang dapat menyebabkan penyakit kanker kulit. Di permukaan bumi ozon dikenali dengan aroma segar antiseptik yang muncul setelah hujan guntur. Ozon-lah yang menimbulkan perasaan santai karena menghirup udara segar dan bersih di sekitar air terjun dan di pantai berombak.

Ozon adalah molekul gas yang terdiri dari 3 atom Oksigen dan mempunyai rumus kimia O3. Molekul Ozon bersifat tidak stabil dan akan selalu berusaha mencari ’sasaran’ untuk dapat melepaskan satu atom Oksigen dengan cara oksidasi, sehingga dapat berubah menjadi molekul Oksigen yang stabil (O2).

Petani ke depan tidak perlu khawatir lagi dengan sayur-sayuran dan buah-buahannya yang menjadi cepat busuk begitu sampai di pasar karena saat ini sedang dikembangkan reaktor air berozon. Teknologi ozon sebagai pengawet makanan yang aman akan segera diperkenalkan Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) ke masyarakat. Teknologi ini merupakan alternatif untuk menggantikan penggunaan pengawet makanan berbahaya yang selama ini masih banyak digunakan sepert formalin dan bahan berbahaya lainnya.

Teknologi ini dapat menggantikan pemakaian formalin yang membahayakan kesehatan namun sampai sekarang masih banyak dipakai masyarakat untuk mengawetkan makanan

Ozon merupakan zat aktif yang jika bereaksi dapat membunuh bakteri. Teknologi ozon yang dikembangkannya menggunakan metode pengolahan sterilisasi dengan menggunakan air berozon. Teknologi ozon mulai dikembangkan untuk menangani sayuran pascapanen yang masih banyak mengandung peptisida dan cepat busuk karena mengandung bakteri, dapat dihilangkan Dengan menggunakan teknologi ozon, hasil pertania seperti sayur dan buah dicuci dan disemprot sehingga bakterinya terbunuh dan pestisidanya luruh.

Melalui pencucian dengan air yang mengandung ozon, selama 27 hari tomat tetap segar meski tidak dimasukkan ke pendingin. Kenapa tomat tidak busuk? Sebab ozon bisa membunuh bakteri yang menyebabkan tomat membusuk. Bila berada di air, maka ozon menjadi radikal bebas yang bisa melubangi selaput air bakteri. Inilah yang menyebabkan bakteri mati.

Selain itu, teknologi ozon tidak menimbulkan efek negatif seperti formalin karena langsung dapat berubah menjadi oksigen. Dengan demikian, tidak ada zat yang tertinggal di makanan sehingga tidak memiliki efek samping dan aman.

Ozon membunuh bakteri sehingga membuat bahan makanan menjadi awet, selain itu ozon juga bermanfaat untuk menghilangkan bau, menguraikan senyawa organik hingga menghilangkan warna. Meskipun mematikan virus dan

bakteri, bahan makanan yang disemprot dengan air berozon tetap aman karena ozon (O3) sangat aktif dan cepat terurai kembali menjadi Oksigen (O2) hanya dalam waktu satu jam serta tak meninggalkan residu.

Ketika air berozon membersihkan bahan makanan, ozon juga sekaligus menghilangkan pestisida yang biasanya menempel pada hasil panen dan sulit dibersihkan, sehingga makanan selain menjadi awet juga bebas pestisida.Karena sifat oksidatornya yang sangat kuat, maka Ozon sangat unggul untuk:

Apakah Tujuan dan Kegunaan Irradiasi ?Pada pengawetan pangan dengan cara penyinaran perlu dibedakan antara istilah irradiasi dan radiasi. Yang dimaksud dengan irradiasi adalah penggunaan enersi untuk penyinaran bahan dengan menggunakan sumber radiasi buatan, sedangkan yang dimaksud dengan radiasi adalah istilah umum yang biasa digunakan untuk semua jenis enersi yang dipancarkan tanpa melalui media.Radiasi yang digunakan dalam irradiasi pangan menurut spectrum elektromagnetiknya dibedakan menjadi dua golongan, yaitu radiasi panas dan radiasi pengion. Radiasi panas brasal dari pancaran enersi elektromagnetik dengan frekuensi rendah (panjang gelombangbesar ). Radiasi pengion berasal dari gelombang elektromagnetik dengan frekuensi tinggi (panjang gelombang pendek). Radiasi panas dapat digunakan untuk penguapan air, atau pengeringan. Biasanya digunakan sinar infra merah. Radiasi panas dapat pula digunakan untuk pengendalian hama gudang.Radiasi pengion mempunyai enersi lebih besar dibandingkan dengan radiasi panas, dan sangat sedikit menimbulkan perubahan suhu serta mempunyai daya tembus yang relatif besar. Radiasi pengion banyak digunakan untuk pengawetan, penelitian serta pengolahan pangan dibandingkan dengan radiasi panas.Penyinaran atau irradiasi juga disebut sebagai proses dingin, karena dalam penggunaannya, bahan pangan yang dsinari suhunya tidak berubah atau tidak terjadi kenaikan suhu yang nyata (4 oC). Karena itu irradiasi disebut juga dengan sterilisasi dingin ( “cold sterilization “).Tujuan irradiasi pangan yaitu :1. Mengurangi kehilangan akibat kerusakan dan pembusukan2. Membasmi mikroba dan organisme lain yang menimbulkan penyakit yang terbawa oleh makanan3. Memperpanjang daya simpanPenggunaan irradiasi pangan :• Memperlambat pematangan pisang• Menghambat pertunasan kentang dan bawang• Mencegah kentang menjadi hijauApakah Prinsip Pengawetan dengan Irradiasi ?Prinsip pengawetan pangan dengan cara iradiasi yaitu :1. Penyinaran dapat menghambat pertunasan pada umbi-umbian2. Penyinaran dapat memperlambat / menunda proses pematangan pada buah-buahan3. Penyinaran dapat menghambat aktivitas mikroba yang terdapat dalam bahan pangan4. Penyinaran dapat mnginaktifkan enzim-enzim5. Penyinaran dapat membunuh serangga / hama yang mnyerang bahan pangan di ruang penyimpananRadiasi pengion untuk sterilisasi dan inaktivasi enzim jika dosisnya berlebihan, akan mengakibatkan perubahan citarasa, warna, tekstur, dan membahayakan kesehatan.Bagaimanakah Pengaruh Penyinaran terhadap Pangan ?Penyinaran dapat merusak sel-sel jaringan atau tenunan bahan pangan, misalnya :• Terhadap protein, penyinaran dapat menyebabkan perubahan tekstur dan menimbulkan bau, rasa dan flavor yang tidak disukai• Pada pigmen tertentu, penyinaran dapat menyebabkan perubahan warna dari pigmen tersebut• Penyinaran terhadap lemak dapat menghasilkan peroksida-peroksida, sehingga menimbulkan bau yang tidak disukai• Penyinaran dapat merusak beberapa vitamin terutama vitamin A, C dan B 12Faktor-faktor yang perlu mendapat perhatian dalam melakukan penyinaran pangan adalah:1. Dosis penyinaran yang digunakan2. Lama penyinaran3. Macam sumber penyinaran yang digunakan4. Perlakuan pendahuluan dari bahan pangan yang akan disinari5. Perlakuan lanjutan dari bahan pangan yang sudah disinari6. Pemberian tanda pengenal dari bahan pangan yang telah disinariApakah Masalah dari Pengawetan dengan Cara Irradiasi ?Masalah pada cara pengawetan dengan irradiasi, antara lain :1. Keselamatan para pekerja yang bekerja di bidang radiasi. Hal ini perlu mendapat perhatian , karena apakah artinya melakukan pengawetan pangan, yang dapat membahayakan keselamatan kita.2. Kecocokan untuk dimakan dari bahan pangan yang sudah disinari.