Tujuan dan Konsep Pengawetan
Pengawetan Pangan ditujukan untuk mencegah
terjadinya perubahan-perubahan yang tidak diinginkan pada produk pangan,
yaitu menurunnya nilai gizi dan mutu sensori bahan pangan, dengan cara
mengontrol pertumbuhan mikroorganisme, mengurangi terjadinya
perubahan-perubahan kimia, fisik dan fisiologis alami yang tidak
diinginkan, serta mencegah terjadinya kontaminasi. Ada tiga konsep
metoda pengawetan yang umum dijalankan yaitu Pengawetan secara kimiawi,
Pengawetan secara biologis dan Pengawetan secara fisik.
Berbagai Jenis Pengawetan
Pengawetan Secara Kimiawi
Pengawetan secara kimiawi dilaksanakan dengan penambahan bahan kimia seperti gula, asam, dan garam pada bahan yang diawetkan, ataupun dengan mengekpose produk yang akan diawetkan pada bahan kimia seperti halnya pada proses pengasapan.
Pengawetan Secara Biologis
Pengawetan secara biologis melibatkan proses fermentasi, baik fermentasi asam atau fermentasi alkohol.
Pengawetan Secara Fisik
Merupakan metoda pengawetan yang melibatkan
pendek a tan fisik, antara lain dengan penambahan sejumlah energi
seperti pada proses pemanasan dan radiasi; dengan pen u runan suhu
terkendali seperti pada proses pendinginan dan pembekuan; dengan
mengatur kandungan air bahan yang akan diawetkan seperti pada proses
pemekatan, pengeringan, atau pengeringan beku dan dengan penggunaan kem a
san pelindung . Pengawetan secara fisik mematikan mikroorganisme yang
ada pada bahan pangan dengan cara pemanasan disertai dengan pengemasan
yang mencegah terjadinya re-kontaminasi, atau dengan cara pengeringan
yaitu pengurangan kadar air produk pangan yang diikuti dengan pengemasan
yang mencegah terjadinya re-adsorpsi air. Perlu dicatat bahwa
metoda-metoda pengawetan yang dapat berhasil menghentikan pertumbuhan
mikroorganisme ini umumnya memberikan konsekuensi yang merugikan mutu
sensori dan nilai gizi produk pangan. Sebagai contoh, panas yang
digunakan pada proses sterilisasi pada pengalengan akan sangat
melunakkan jaringan sel bahan, mengurai chlorophil dan zat-zat
antocyanin, menghilangkan flavor dan merusak beberapa vitamin yang
terkandung. Sehingga didalam memilih metoda pengawetan yang akan
diterapkan selalu berusaha meminimalkan kerugian yang akan didapat dan
memaksimumkan kualitas produk yang bisa diraih
Cara Pengawetan Secara Fisik dan Contoh Produk
Contoh produk yang disajikan disini adalah
produk-produk pangan yang ada dipasaran, foto diambil secara random di
pasar tradisional dan pasar swalayan.
1. Penambahan Sejumlah Energi
PASTEURISASI
Pasteurisasi adalah perlakuan panas guna
membunuh seb a gian dari mikroorganisme patogen yang ada dalam suatu b a
han pangan. Pasteurisasi biasanya diikuti dengan metode pengawetan lain
seperti pendinginan , atau dengan penamb a han bahan kimia agar
tercipta lingkungan yang tidak nyaman bagi pertumbuhan m i kroorganisme,
misalnya penambahan gula pada produk susu kental manis, penambahan asam
pada acar dan jus buah-buahan, pengemasan , seperti pada produk minuman
bir kemasan botol untuk menjaga kondisi ana e rob didalam botol dan
fermentasi menggunakan mikroba tertentu.
Kombinasi suhu dan waktu yang dipakai pada
proses paste u risasi bergantung pada a) ketahanan terhadap panas
mikroba yang diincar untuk dimusnahkan dan b) kepekaan atribut mutu produk pangan terhadap p a nas. Metoda High-Temperature and Short-Time (HTST)
menggunakan suhu tinggi dalam waktu yang sin g kat. Contohnya pada
pasteurisasi HTST susu menggunakan suhu 70 ? selama 15 detik. Sebaliknya
Low-Temperature Long-Time menggunakan suhu rendah dengan waktu yang
lebih lama, untuk susu pada 65 ? dibutuhkan 30 menit. Umumnya HTST
menghasilkan kualitas produk yag maksimum.
STERILISASI
Proses
sterilisasi didalam pengawetan produk pangan adalah perlakuan panas
yang menyebabkan mikroorganisme dan sporanya tidak mampu tumbuh pada
kondisi penyimpanan normal. Artinya, hanya menghasilkan produk yang
steril komersil, tidak seratus persen steril, kemungkinan masih ada
spora mikroba dorman berada di dalam produk, dan akan segera tumbuh bila
berada pada lingkungan yang cocok untuk pertumbuhannya.
Perlakuan panas yang bisa mewujudkan tujuan
tersebut bergantung pada beberapa hal:
- Sifat bahan pangan yang diperlakukan, misalnya tingkat keasamannya (pH).
- Kondisi penyimpanan pasca proses.
- Ketahanan mikroorganisme dan sporanya terhadap panas.
- Karakteristik pindah panas yang terjadi, hal ini dipengaruhi oleh jenis kemasan dan media pemanasan.
- Beban jumlah mikroorganisme awal yang ada pada produk yang akan disterilkan. Sehingga desain proses pemanasan bahan pangan dibagi menjadi:
- Produk pangan dengan kandungan asam tinggi, pH ? 3,7 : bakteri pembentuk spora tidak tumbuh pada range pH ini. Kriteria proses pemanasan ditujukan untuk inaktifasi Yeast dan Jamur (mold), dengan suhu proses pemanasan 100 ?
- Produk pangan dengan kandungan asam sedang, 3,7 ? pH ? 4,5 :
- Produk pangan dengan kandungan asam rendah, pH ? 4,5 : kriteria proses pemanasan didesain untuk membunuh mikroorganisme patogen anaerob pembentuk spora paling tahan terhadap panas dan mengeluarkan toksin yaitu Clostridium botulinum. Toksin ini sangat berbahaya, hanya dalam jumlah berat seperjuta miligram sudah mematikan memanusia. Tapi toksin ini rusak dengan pemanasan kondisi basah selama 10 menit suhu 100 ? . Produk pangan dengan keasaman rendah memerlukan proses pemanasan dengan suhu 121,1 ? dalam waktu sesuai dengan F 0 bahan tersebut. F 0 adalah waktu yang diperlukan untuk proses steril i sasi pada 121,1 ? . Nilai F 0 tergantung kepada tipe dan ukuran produk pangan yang disterilkan.
2. Penurunan Suhu Terkendali
Penurunan suhu akan menurunkan aktifitas
mikroorganisme dan aktifitas sistem ensim dalam bahan. Ini berarti
mencegah membusuknya produk pangan, dengan kata lain usaha mengawetkan
produk pangan bisa dilakukan dengan menerapkan penurunan suhu
terkendali.
PENDINGINAN
Penyimpanan dingin suatu produk pangan dilakukan
pada kisaran suhu diatas titik beku dan dibawah 15? . Pengawetan
dengan sistem pendinginan banyak diterapkan untuk penyimpanan jangka
pendek karena kara k terist ik keunggulan berikut:
- Menghambat pertumbuhan mikroorganisme
- Menghambat metabolisme pascapanen, reaksi kimia peruraian seperti reaksi pencoklatan, oksidasi lemak, perubahan warna, autolisa pada ikan dan kehilangan zat gizi.
- Kehilangan air rendah.
Hal yang perlu diperhatikan pada penyimpanan dingin yaitu terjadinya cold shortening pada produk pangan hasil hewani dan chilling injury untuk produk buah dan sayuran, dan pengerasan (efek retrogradasi) produk pangan karbohidrat tergelatinisasi. Cold shortening menyebabkan daging menjadi bertekstur keras sewaktu dimasak karena tidak mampu mempertahankan kandungan airnya. Chilling injury terjadi
bila buah atau sayur diekspose pada kondisi penyimpanan dibawah dari
suhu optimum penyimpanannya. Tanda-tandanya biasanya adalah terjadi
pencoklatan (dibagian luar atau dibagian dalam atau keduanya) buah,
cacat pada kulit buah, busuk berlebihan, gagal matang. Retrogradasi
adalah proses pengerasan setelah terjadinya proses gelatinisasi. Pada
suhu dingin proses ini berlangsung lebih cepat, akibatnya untuk produk
pangan seperti bread (roti) menjadi keras sekali teksturnya, sehingga
tidak nyaman lagi dimakan.
PEMBEKUAN
Pembekuan adalah metoda pengawetan yang cukup
memuaskan bila dipakai untuk penyimpanan jangka panjang produk pangan.
Pembekuan mempertahankan warna, flavor dan nutrisi terkandung suatu
produk pangan. Pembekuan adalah penurunan suhu produk ke bawah titik
beku hingga penyimpanan produk pada suhu - 18 ? . Pada proses pembekuan,
air yang terkandung dalam produk pangan akan berubah dari bentuk cair
(liquid phase), mengalami pengkristalan, ke bentuk padat (solid phase),
Pada prosesnya, semula air terkandung akan turun suhunya menuju titik
beku, kemudian terbentuk inti kristal yang kemudian tumbuh menjadi
kristal. Bila proses pembekuan lambat atau laju pembekuan rendah,
kristal yang terjadi berukuran besar-besar dan kristal es terbentuk pada
lokasi ekstraselular, sebaliknya bila proses pengkristalan cepat,
kristal es yang terbentuk berukuran kecil dan seragam. Ukuran kristal
yang terbentuk ini akan mempengaruhi kualitas produk sewaktu thawing
(dicairkan kembali), kristal yang halus membuat produk beku tersebut
dinilai berkualitas tinggi karena bentuk produk lebih bisa dipertahankan
dan nutrisi yang hilang/keluar dari produk lebih rendah.
Pada pembekuan, suhu produk pangan akan dibawa
ke suhu dibawah titik bekunya, dan sebagian air seperti disebutkan
diatas berubah dari keadaan cair menjadi kristal-kristal es. Kosentrasi
bahan padat terlarut didalam produk pangan akan naik karena sebagian air
berubah menjadi es, berarti menurunkan aktifitas air Produk. Oleh
karena itu pengawetan pada produk pangan beku merupakan kombinasi suhu
rendah dan aktifitas air rendah.
3. Pengaturan Kandungan Air
Pada proses pengawetan produk pang an dengan
pengaturan kandungan air, intinya adalah menurunkan aktifitas air produk
tersebut. Aktifitas air (Aw) suatu produk pangan akan mempengaruhi
kehidupan mikroorganisme pada produk tersebut.
PENGENTALAN
Pengentalan adalah proses penghilangan sebagian
air dari suatu suspensi dengan proses pendidihan, biasanya dilakukan
dengan alat yang disebut evaporator. Proses ini intensif digunakan pada
industri pengolahan dairy products misalnya pada proses
pengentalan susu, pada industri jus untuk menghasilkan jus kental, pada
pada industri gula untuk mengentalkan larutan gula guna proses
kristalisasi. Proses pengentalan ini kadang juga digunakan untuk
menaikkan kandungan padatan persiapan untuk proses pengeringan semprot
atau pengeringan beku. Pada proses pemekatan didalam evaporator, pertama
panas latent medium pemanas dipindahkan ke bahan untuk menaikkan suhu
bahan menuju ke titik didihnya.
PENGERINGAN
Pengeringan adalah suatu usaha pengawetan dengan
cara menurunkan aktifitas air (Aw) produk melalui penghilangan air yang
dikandung produk dengan proses penguapan, sehingga mikroorganisme tidak
bisa tumbuh berkembang. Ada berbagai metoda dan alat untuk proses
pengeringan, namun yang banyak dipakai adalah metoda pengeringan dengan
mengekspose produk pangan pada udara yang telah dipanaskan.
Gambar contoh produk diambil dari produk yang tersedia dipasaran
1. Pengeringan Osmotik
Sistem pengeringan osmotik
dipakai didalam pengawetan untuk memperbaiki akibat buruk pada beberapa
produk yang diawetkan dengan cara pengeringan biasa semisal tekstur
menjadi sangat keras dan kehilangan flavor.
Pengeringan osmotik dilakukan dengan menciptakan
lapisan semipermeable dengan cara merendam produk kedalam larutan gula
atau larutan garam sebelum proses pengeringan. Proses ini biasa
dilakukan dalam pembuatan produk pangan semi basah. Selanjutnya produk
dikeringkan dengan penjemuran atau pengeringan buatan
2. Pengeringan
Pengeringan bisa dipakai untuk
bermacam jenis hasil pertanian. Secara umum produk dipersiapkan sesuai
dengan kebutuhan, utuh atau mengalami pengecilan ukuran. Ada perlakuan
blansir atau pencelupan dengan larutan tertentu untuk mempertahankan
warna atau bahkan fermentasi bila dibutuhkan untuk menciptakan fungsi
lain, misalnya pembentukan flavor. Suhu yang dipakai juga bisa beragam
tergantung pada desain proses pengeringan yang ingin dilakukan.
3. Pasteurisasi
Pasteurisasi umumnya dilakukan untuk kelompok
produk pangan yang memiliki pH lebih kecil atau sama dengan 3,7 misalnya
jus, bubur buah. Produk ini diawetkan dengan cara dipanaskan pada suhu
100 ? dengan target mematikan yeast dan mold.
Untuk pasteurisasi susu dengan metoda HTST pemanasan pada 72 ? selama 15 detik
4 . Pengalengan
Pengalengan biasa dipakai untuk mengawetkan
produk pangan dengan pH lebih dari 4,5. Ada beberapa tahapan proses
untuk persiapan sebelum dikemas pada kemasan kaleng khusus, selanjutnya
proses yang utama yaitu proses sterilisasi, dilakukan dengan cara
pemanasan produk yang telah dikemas tersebut pada suhu 121,1 ?. Waktu
pemanasan yang diperlakukan tergantung F 0 produk. F 0 ini karakteristik
untuk tiap jenis produk dan harus ditetapkan melalui percobaan sewaktu
mendesain proses.
5. Pendinginan
Pendinginan efektif digunakan untuk pengawetan
jangka pendek. Pada penyimpanan dingin produk disimpan pada suhu diatas
titik beku tetapi dibawah 15 ?. Penyimpanan dingin tidak hanya dipakai
untuk pengawetan, kadang dipakai untuk membantu proses lain, misalnya
untuk mempermudah pemotongan daging, roti, pelepasan biji, dsb
7. Pengentalan
Tujuan dilakukannya pengentalan produk tidak
hanya untuk usaha pengawetan. Kadangkala untuk memudahkan proses
berikutnya, contohnya untuk mengentalkan produk yang akan dikeringkan
dengan pengering semprot, atau juga ditujukan untuk mengurangi volume,
misalnya pada pembuatan �concentrated juice�, sehingga memberikan
kenyamanan sewaktu berbelanja, dan jus tersebut bisa diencerkan kembali
seperti semula bila dibutuhkan. Berikut susu kental manissalah satu
produk yang mengalami proses pengentalan.
Enting-Enting Kacang (Penerapan Glass Transtition Phenomena dalam pengolahan produk pangan)
Demikian dasar-dasar teknik pengawetan makanan yang mungkin bisa bermanfaat bagi teman-teman UMKM yang bergelut dalam produk pangan.
Komentar
Posting Komentar