IPTEK, Mempermudah Kehidupan

Banner01

Pengawetan Makanan/Minuman

Proses pengawetan makanan telah lama dikenal dan digunakan oleh manusia, teknologi berjalan seiring dengan meningkatnya kebutuhan manusia akan adanya ketersediaan pangan. Secara umum makanan di alam mempunyai masa penyimpanan (Shelf life) yang pendek atau relatif cepat mengalami kerusakan sehingga diperlukan upaya-upaya untuk dapat memperpanjang masa penyimpanan. Masa penyimpanan (Shelf life) berbeda dengan masa kadaluarsa, makanan yang telah melewati masa penyimpanan mungkin masih bisa dikonsumsi namun kandungan nutrisi sudah tidak terjamin. Pengawetan makanan/minuman bisa diartikan sebagai suatu proses untuk menjaga keberadaan nutrisi pada makanan sehingga makanan masih dapat dikonsumsi dengan aman pada waktu yang lama dengan cara membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Sesuai perkembangan jaman, manusia tidak hanya mengkonsumsi makanan/minuman dalam bentuk segar (fresh) tapi juga dalam bentuk bahan olahan. Munculnya produk olahan lebih didasari pada keinginan manusia untuk mencoba hal-hal baru atau untuk memenuhi kebutuhan manusia yang berkaitan dengan aktifitas pada masa modern. Maka muncullah produk-produk seperti biskuit, daging/ikan kaleng, susu, soft drink dan lain-lain, beberapa produk soft drink memiliki masa kadaluarsa (expired date) sampai satu tahun. Oleh karena itu proses pengawetan sudah tidak bisa dilepaskan dari kehidupan masyarakat. Penyebab Kerusakan  Pada umumnya kerusakan makanan disebabkan oleh pertumbuhan mikroorganisme terutama oleh bakteri dan jamur. Seperti mahkluk hidup lain mikroorganisme membutuhkan nutrien seperti karbohidrat, protein, lemak, mineral.  Mikroorganisme mengubah nutrien menjadi energi yang digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme. Keberadaan mikroorganisme pada suatu bahan/produk makanan/minuman bisa bernilai menguntungkan atau merugikan bagi manusia.. Keberadaan mikroorganisme yang tidak dikehendaki dalam bahan/produk makanan/minuman dapat menimbulkan kerusakan produk dan bahaya bagi kesehatan manusia diakibatkan oleh keberadaan mikroorganisme itu sendiri atau produk metabolisme yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Kerusakan yang disebabkan oleh mikroorganisme dapat dideteksi dari: turunnya berat dan volume produk, adanya bau dan warna yang tidak dikehendaki, turunnya nilai gizi/nutrisi, berubahnya bentuk dan susunan senyawa, dan adanya toksin (senyawa racun) yang berbahaya.Ditinjau dari asalnya mikroorganisme pada produk makanan/minuman berasal dari : (1) Bahan baku (raw material ), semakin kompleks komponen penyusun pada bahan baku suatu produk semakin beraneka ragam jenis mikroba yang dapat ditemukan; (2) Lingkungan, mikroorganisme yang mengkontaminasi produk dapat berasal dari lingkungan air, tanah dan udara; (3) Peralatan, Jenis peralatan yang digunakan selama proses pembuatan minuman/makanan  dapat merupakan sumber kontaminasi mikroorganisme; (4) Kebersihan dan kesehatan pekerja. Sementara itu berbagai jenis mikroba hidup pada manusia dan  manusia merupakan vektor penyebar mikroba pathogen. Metode Pengawetan                 Secara umum pengawetan makanan dapat dibagi dua yaitu menggunakan teknologi/metode dan penambahan bahan pengawet. Banyak cara dan teknologi yang telah dipakai untuk proses pengawetan, pemilihan teknologi pengawetan didasarkan pada  beberapa faktor antara lain biaya, skala produksi, rentang waktu makanan tersebut dikonsumsi. Cara pengawetan yang paling mudah dan telah dikenal sejak dahulu yaitu pengeringan. Pengeringan adalah suatu peristiwa perpindahan massa dan energi yang terjadi dalam pemisahan cairan atau kelembaban dari suatu bahan sampai batas kandungan air yang ditentukan dengan menggunakan gas sebagai fluida sumber panas dan penerima uap cairan (Treybal, 1978). Proses pengeringan dapat menggunakan sinar matahari maupun menggunakan mesin-mesin pengering. Pemanfaatan sinar matahari dapat menekan biaya sehingga proses ini dengan mudah ditemui pada masyarakat tradisional misalnya untuk pengeringan ikan maupun pengeringan padi. Pemanfaatan mesin pengering banyak digunakan dalam skala industri maupun laboratorium, kelebihannya yaitu tidak tergantung cuaca dan prosesnya lebih bisa dikontrol. Tujuan dari pengeringan yaitu untuk mengurangi kadar air pada makanan sampai pada kadar tertentu. Pengeringan juga dapat mengurangi berat makanan sehingga mudah dikemas. Mikroorganisme yang mengakibatkan kerusakan makanan tidak dapat berkembang dan bertahan hidup pada lingkungan dengan kadar air yang rendah. Selain itu, banyak enzim yang mengakibatkan perubahan kimia pada makanan tidak dapat berfungsi tanpa kehadiran air (Geankoplis, 1993).Pengeringan bisa dipakai untuk berbagai jenis makanan, seperti daging buah-buahan dan sereal. Apel, buah pear, pisang, mangga, kacang  merupakan jenis buah-buahan yang sering menggunakan proses pengeringan, sementara untuk jenis sereal seperti tepung gandum, padi, barley, tepung jagung dan lain-lain.Refrigerasi yaitu proses pengawetan dengan cara menurunkan suhu produk, proses pendinginan dapat menggunakan es-es balok maupun lemari es (refrigerator). Pemakaian es balok banyak ditemui pada pengawetan ikan oleh nelayan saat melaut, sementara  pemakaian lemari es banyak dipakai dalam rumah tangga. Pendinginan menyebabkan pertumbuhan mikroorganisme tidak maksimal. Mirip dengan proses refrigerasi adalah proses pembekuan, beberapa negara menggunakan metode ini untuk mengamankan persediaan cadangan makanan pada kondisi-kondisi darurat hal ini disebabkan metode ini dapat dipakai dalam kapasitas besar dan makanan bisa bertahan sampai berbulan-bulan.Pengalengan (canning) yaitu proses pengawetan  meliputi pemasakan makanan, pengemasan dalam kaleng yang telah disterilkan dan setelah dikalengkan harus dilakukan pemanasan sekali lagi. Cara pengalengan ditemukan oleh Nicholas Appert pada akhir abad 18. Penelitian yang telah dilakukannya  selama 15 tahun menunjukkan bahwa bila makanan dipanaskan pada suhu tertentu kemudian ditutup/dibuat kedap udara akan membuat makanan menjadi lebih awet. Pemanasan dilakukan dengan tujuan untuk membunuh mikroorganisme dan pengemasan/pengalengan dapat mencegah masuknya mikroorganisme baru.Pemimpin bangsa Perancis saat itu Napoleon Bonaparte menggunakan metode pengemasan makanan ini untuk memenuhi kebutuhan makanan untuk prajuritnya yang sedang berperang. Atas jasanya tersebut Nicholas Appert mendapat pengahargaan berupa hadiah uang  12.000 franch.Proses pengemasan ini dikembangkan lagi oleh seorang warga negara Inggris bernama  Peter Durant. Dia membuat kemasan yang berasal dari timah dengan tujuan kemasan tersebut tidak mudah pecah. Pembangunan pabrik pengalengan makanan pertama di dunia dilakukan oleh Bryan Dorkin dan John Hall pada tahun 1813.Daging, sayur, buah, susu, minuman ringan (soft drink) dan makanan laut merupakan jenis makanan yang mudah ditemui masyarakat dalam bentuk kemasan kaleng. Tiap-tiap makanan memiliki kemampuan alamiah yang berbeda-beda dalam  mempertahankan kualitasnya agar tidak mudah rusak. Buah-buahan yang mengandung kandungan asam yang tinggi seperti strawberry hanya membutuhkan sedikit proses pemanasan ketika proses pengalengan. Sementara buah-buahan seperti tomat membutuhkan  pemanasan yang lebih lama dan perlu ditambahkan zat-zat asam tambahan. Lain halnya dengan makanan yang memiliki kadar asam sangat rendah seperti sayuran dan daging, ketika dikalengkan harus melalui  proses tekanan tinggi (high prresure). Rendahnya kadar asam pada sayuran dan daging  membuat jenis makanan ini memiliki ketahanan yang rendah terhadap mikroorganisme. Tujuan pemberian tekanan udara yang tinggi saat pengalengan dimaksudkan untuk mengusir semua udara termasuk oksigen dari kemasan sehingga mencegah reaksi kimiawi dan enzimatis yang dipicu oleh oksigen. Tujuan kedua untuk menjaga tekanan dalam kaleng pada tekanan yang membuat pertumbuhan mikroorganisme tidak optimal. Proses  pengalengan harus dijalankan dengan standar kualitas yang tinggi, Pada kondisi yang buruk dapat menyebabkan peningkatan mikrooraganisme dan kadar air, kadar air penting dikontrol karena air merupakan faktor penting (esensial) dalam pertumbuhan bakteri. Kerusakan makanan dalam kaleng  dapat diidentifikasi dari bentuk kemasan, mikroorganisme akan mendekomposisi makanan, proses dekomposisis akan menghasilkan gas sehingga menyebabkan kaleng  menggelembung, bocor atau bahkan meledak. Metode pengalengan memiliki resiko pencemaran yang tinggi ketika kaleng tersebut telah terbuka.Salah satu contoh dampak negatif lainnya yaitu berkembangnya bakteri anaerob misalnya Clostridium botulinum, mikroorganisme ini tidak menghasilkan gas dan perubahan rasa pada makanan sehingga tidak bisa dideteksi dari rasa dan bau makanan. Clostridium botulinum menghasilkan toxin/zat beracun yang dapat menyebabkan sakit yang akut bahkan kematian.Metode pengawetan lain yaitu Pasteurisasi, istilah ini diambil dari nama penemunya Louis Pasteur. Pada tahun 1859 Louis Pasteur merupakan orang pertama yang membuktikan bahwa bakteri merupakan penyebab kerusakan makanan. Tes pasteurisasi pertama diselesaikan oleh Pasteur dan Claude Bernard pada 20 April 1862. Pasteurisasi dilakukan dengan memanaskan tempat yang telah diisi makanan/minuman pada suhu sekurang-kurangnya 63oC selama 30 menit kemudian segera diangkat dan didinginkan hingga suhu setinggi-tingginya 10oC. Dengan cara ini pertumbuhan bakteri dapat dihambat dengan cepat tanpa mengubah rasa minuman dan makanan. Tidak seperti sterilisasi, pasteurisasi tidak dimaksudkan untuk membunuh seluruh mikroorganisme di makanan. Pasteurisasi bertujuan untuk mengurangi jumlah mikroorganisme sehingga tidak lagi bisa menyebabkan penyakit (dengan syarat produk yang telah dipasteurisasi didinginkan dan digunakan sebelum tanggal kadaluwarsa).Metode yang modern yaitu metode Irradiasi. Irradiasi dalam bentuk electron yang berenergi tinggi atau sinar X yang dihasilkan dari accelerator, atau oleh sinar gamma (dihasilkan dari sumber radioaktif yang berupa  Cobalt 60 atau Caesium-137). Irradiasi dapat menghancurkan mikroorganisme atau inhibisi dari perubahan biokimia. Penggunan metode ini memiliki pengaruh yang luas termasuk membunuh bakteri, mold dan serangga sehingga dapat menghambat kerusakan dan penuaan pada buah-buahan. Produk ionisasi dapat berupa electronically charged (ion) maupun radikal bebas. Produk ini kemudian bereaksi dan menyebabkan perubahan pada material yang diirradiasi atau yang disebut dengan radiolisis. Ion-ion reaktif yang diproduksi oleh makanan irradiasi menghancurkan mikroorganisme dalam sekejap, dengan mengubah stuktur membran sel dan mempengaruhi aktivitas metabolik enzim. Namun, efek yang lebih penting adalah pada molekul deoxyribonucleic acid (DNA) dan ribonucleic acid (RNA) dalam sel nukleus, yang dibutuhkan bagi pertumbuhan dan replikasi. Reaksi inilah yang menyebabkan penghancuran mikroorganisme, serangga, dan parasit selama proses irradiasi makanan. Efek-efek radiasi hanya dapat terlihat setelah jangka waktu tertentu, saat DNA double helix gagal dibongkar dan mikroorganisme tidak bisa direproduksi melalui pembelahan sel. Kecepatan destruksi sel individu bergantung pada kecepatan dimana ion diproduksi dan berinter-reaksi dengan DNA, dimana jumlah sel tereduksi bergantung pada dosis total radiasi yang diterima.Teknologi yang digunakan mirip dengan pasteurisasi, sehingga metode ini dikenal juga dengan pasteurisasi dingin karena produk tidak dipanaskan. Irradiasi tidak efektif untuk menghilangkan virus dan tidak dapat menghilangkan racun yang telah dibentuk oleh mikroorganisme. Sehingga metode ini baik untuk makanan yang pada awalnya dalam keadaan baik.Para ahli yang berasal dari berbagai badan-badan dunia seperti FAO (Food & Agriculture Organization) dan WHO (World Health Organization) telah menjamin keamanan dari metode pengawetan ini. Sebanyak 40 negara telah mengizinkan irradiasi makanan sebagai salah satu cara untuk mengawetkan makanan; contohnya adalah Amerika Serikat, Kanada, dan Cina. Diperkirakan setiap tahunnya sekitar 500.000 ton makanan diradiasi. Keunggulan utama dari irradiasi adalah: (a) tidak ada atau sedikit sekali proses pemanasan pada makanan sehingga hampir tidak ada perubahan dalam sensor karakteristik makanan; (b) dapat dilakukan pada makanan kemasan dan makanan beku; (c) dapat dilakukan pada makanan segar melalui satu kali operasi dan tanpa menggunakan tambahan bahan kimia; (d) perubahan pada aspek nutrisi dapat dibandingkan dengan metoda pengawetan makanan lainnya, dan (e) proses otomatis terkontrol dan memiliki biaya operasi rendah. Sementara itu, masalah utama dalam proses ini adalah: (a) proses dapat digunakan untuk mengeliminasi bakteri dalam jumlah besar sehingga makanan yang tidak layak makan menjadi layak jual; (b) jika mikroorganisme pembusuk dimusnahkan tetapi bakteria patogen tidak, konsumen tidak bisa melihat indikasinya dari bentuk makanan; (c) makanan akan berbahaya bagi kesehatan jika bakteri penghasil racun dimusnahkan setelah bakteri tersebut mengkontaminasi makanan; (d) kemungkinan perkembangan resistensi mikroorganisme terhadap radiasi; dan (e) resistensi publik disebabkan oleh kekhawatiran akan pengaruh radioaktif. Pemakain Bahan Pengawet Sintetis Pemakaian bahan-bahan pengawet (preservative agents) saat ini banyak digunakan oleh masyarakat baik dalam skala industri maupun rumah tangga. Dua hal penting yang perlu diperhatikan dalam pemakaian bahan pengawet yaitu jenis bahan pengawet dan dosis/ambang penggunaan. BPOM (Badan Pengawasan Obat dan Makanan) telah memiliki jenis bahan pengawet yang diijinkan lengkap dengan dosis/ambang batasnya serta bahan pengawet yang dilarang di Indonesia. Ambang penggunaan bahan pengawet yaitu batasan dimana konsumen tidak menjadi keracunan dengan tambahan pengawet tersebut. Walaupun aman, bahan pengawet tetaplah mempunyai resiko terhadap tubuh apabila terakumulasi dalam waktu yang lama. Banyak bahan-bahan pengawet yang telah diizinkan untuk digunakan sebagai pengawet makanan dengan dosis tertentu. Pemakaian pengawet dengan dosis yang tidak tepat dapat menyebabkan proses pengawetan tidak maksimal maupun makanan yang diawetkan justru dapat berbahaya bila dikonsumsi.Di masyarakat banyak pula ditemui penggunaan bahan-bahan kimia yang berbahaya bila digunakan sebagai pengawet. Beberapa waktu yang lalu masyarakat digemparkan dengan penggunaan formalin untuk pengawet makanan. Secara fisik, kandungan formalin sulit terdeteksi, formalin hanya bisa dideteksi bila kandungannya tinggi. Pemakaian bahan ini tidak diijinkan karena berbahaya karena dapat menyebabkan keracunan dan kematian. Formalin/formaldehyde adalah salah satu bahan tambahan makanan untuk pengawet yang sudah dilarang secara resmi sejak Oktober 1988 melalui Permenkes Nomor 1168/Menkes/Per/X/1988. Selain formalin masyarakat perlu mewaspadai terhadap keberadaan bahan-bahan pengawet berikut ini dalam bahan makanan sehari-hari: (a)  Asam borat (boric acid), atau boraks; (b) Asam salisilat (salicylic acid) dan garamnya; (c) Dietilpirokarbonat (Diethylpyrocarbonate, DEPC); (d)  Dulsin (Dulcin); (e) Kalium Khlorat (potassium chlorate); (f)  Kloramfenikol (chloramphenicol); (g) Minyak nabati yang dibrominasi (brominated vegetable oils); dan (h) Nitrofurazon (nitrofurazone)  (Depkes, 2007).Pemakaian bahan-bahan pengawet yang berbahaya biasanya lebih disebabkan karena faktor biaya yang lebih murah  dan dosisnya yang lebih rendah daripada pengawet seperti benzoat sehingga dapat diperoleh keuntungan yang lebih banyak. Selain itu bahan pengawet ini mudah digunakan dan banyak toko bahan kimia yang menyediakan serta lebih cepat untuk proses pengawetan. Faktor ketidaktahuan masyarakat akan akibat penggunaan bahan-bahan kimia tersebut juga berperan dalam kasus penggunaan bahan pengawet berbahaya ini. Oleh karena itu diperlukan upaya penyuluhan tentang bahaya penggunaan bahan kimia tersebut dan alternatif penggunaan bahan-bahan pengawet/metode pengawetan yang aman. Di samping itu perlu adanya penegakan hukum (law enforcement) dalam upaya perlindungan konsumen.Beberapa bahan-bahan pengawet yang diijinkan antara lain: Pertama,  Asam propionat. Sering digunakan untuk mencegah tumbuhnya jamur atau kapang. Untuk bahan tepung terigu, dosis maksimum yang digunakan adalah 0,32 % atau 3,2 gram/kg bahan; sedangkan untuk bahan dari keju, dosis maksimum sebesar 0,3 % atau 3 gram/kg bahan. Kedua,  Asam Sitrat (citric acid). Merupakan senyawa intermedier dari asam organik yang berbentuk kristal atau serbuk putih. Asam sitrat ini maudah larut dalam air, spriritus, dan ethanol, tidak berbau, rasanya sangat asam,.  Asam sitrat juga terdapat dalam sari buah-buahan seperti nenas, jeruk, lemon, markisa. Asam ini dipakai untuk meningkatkan rasa asam (mengatur tingkat keasaman) pada berbagai pengolahan minum, produk air susu, selai, jeli, dan lain-lain. Asam sitrat berfungsi sebagai pengawet pada keju dan sirup, digunakan untuk mencegah proses kristalisasi dalam madu, gula-gula (termasuk fondant), dan juga untuk mencegah pemucatan berbagai makanan, misalnya buah-buahan kaleng dan ikan. Larutan asam sitrat yang encer dapat digunakan untuk mencegah pembentukan bintik-bintik hitam pada udang. Penggunaan maksimum dalam minuman adalah sebesar 3 gram/liter sari buah.Ketiga, Benzoat (acidum benzoicum atau benzoic acid). Benzoat biasa diperdagangkan adalah garam natrium benzoat, dengan ciri-ciri berbentuk serbuk atau kristal putih, halus, sedikit berbau, berasa payau. Konsentrasi yang digunakan 150 ppm. Sangat effektif terhadap yeast, tetapi juga terhadap
molds dan bakteri asam laktat dan asetat. Banyak dipakai dalam industri makanan/minuman.
Keempat, Gula pasir. Digunakan sebagai pengawet dan lebih efektif bila dipakai dengan tujuan menghambat pertumbuhan bakteri. Sebagai bahan pengawet, pengunaan gula pasir minimal 3% atau 30 gram/kg bahan. Makanan yang dimasak dengan kadar sukrosa/gula pasir tinggi akan meningkatkan tekanan osmotik yang tinggi sehingga menyebabkan bakteri terhambat. Banyak dipakai pada buah-buahan atau sirup dengan bahan dasar buah-buahan.Kelima, Natrium Metabisulfit. Natrium metabisulfit yang diperdagangkan berbentuk kristal. Pemakaiannya dalam pengolahan bahan pangan bertujuan untuk mencegah proses pencoklatan pada buah sebelum diolah, menghilangkan bau dan rasa getir terutama pada ubi kayu serta untuk mempertahankan warna agar tetap menarik. Natrium metabisulfit dapat dilarutkan bersama-sama bahan atau diasapkan. Prinsip pengasapan tersebut adalah mengalirkan gas SO2 ke dalam bahan sebelum pengeringan. Pengasapan dilakukan selama + 15 menit. Maksimum penggunaannya sebanyak 2 gram/kg bahan. Natrium metabisulfit yang berlebihan akan hilang sewaktu pengeringan.Keenam, Nitrit dan Nitrat. Terdapat dalam bentuk garam kalium dan natrium nitrit. Natrium nitrit berbentuk butiran berwarna putih, sedangkan kalium nitrit berwarna putih atau kuning dan kelarutannya tinggi dalam air. Nitrit dan nitrat dapat menghambat pertumbuhan bakteri pada daging dan ikan dalam waktu yang singkat. Sering digunakan pada daging yang telah dilayukan untuk mempertahankan warna merah daging. Jumlah nitrit yang ditambahkan biasanya 0,1 % atau 1 gram/kg bahan yang diawetkan. Untuk nitrat 0,2 % atau 2 gram/kg bahan. Apabila lebih dari jumlah tersebut akan menyebabkan keracunan, oleh sebab itu pemakaian nitrit dan nitrat diatur dalam undang-undang. Untuk mengatasi keracunan tersebut maka pemakaian nitrit biasanya dicampur dengan nitrat dalam jumlah yang sama. Nitrat tersebut akan diubah menjadi nitrit sedikit demi sedikit sehingga jumlah nitrit di dalam daging tidak berlebihan.Ketujuh, Garam (Natrium Chlorida). Penggaraman yaitu proses penambahan garam (Natrium Chlorida) pada produk makanan dengan konsentrasi tertentu. Garam dapur dalam keadaan murni tidak berwarna, tetapi kadang-kadang berwarna kuning kecoklatan yang berasal dari kotoran-kotoran yang ada didalamnya. Air laut mengandung ±3 % garam dapur. Garam dapur sebagai penghambat pertumbuhan mikroba, sering digunakan untuk mengawetkan ikan dan juga bahan-bahan lain. Pengunaannya sebagai pengawet minimal sebanyak 20 % atau 2 ons/kg bahan. (Jatmiko Wahyudi, Kantor Penelitian dan Pengembangan  Kab. Pati).
Template Settings

Color

For each color, the params below will give default values
Yellow Green Red Cyan Orange

Body

Background Color
Text Color

Header

Background Color

Spotlight3

Background Color

Footer

Select menu
Google Font
Body Font-size
Body Font-family
Direction