Tujuan Pengawetan Makanan
Pengawetan makanan bertujuan untuk:
- Memperpanjang umur simpan bahan makanan (lamanya suatu produk dapat disimpan tanpa mengalami kerusakan);
- Mempertahankan sifat fisik dan kimia bahan makanan;
- Mencegah atau memperlambat laju proses dekomposisi (autolisis) bahan makanan;
- Mencegah pertumbuhan mikroba yang menggunakan pangan sebagai substrat untuk memproduksi toksin didalam pangan;
- Mencegah kerusakan yang disebabkan oleh faktor lingkungan termasuk serangan hama;
- Mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial, dilakukan dengan cara:
- Mencegah masuknya mikroorganisme (bekerja dengan aseptis);
- Mengeluarkan mikroorganisme, misalnya dengan proses filtrasi;
- Menghambat pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme misalnya dengan
penggunaan suhu rendah, pengeringan, penggunaan kondisi anaerobik atau
penggunaan pengawet kimia;
- Membunuh mikroorganisme, misalnya dengan sterilisasi dan radiasi;
C. Cara-Cara Pengawetan makanan
Pengawetan makanan dapat dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut:
- Pengawetan makanan secara Biologi
- Pengawetan makanan secara Kimia
- Pengawetan makanan secara Fisika
1. Pengawetan makanan secara Biologi meliputi:
a). Dengan Fermentasi
Pengawetan secara biologis, misalnya peragian (fermentasi) adalah proses produksi
energi
dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum,
fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi,
terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi
sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor
elektron eksternal.
Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah
etanol,
asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat
juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi
dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk
menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya.
Contoh makanan dengan pengawetan fermentasi adalah yoghurt, mengawetkan
susu dengan cara fermentasi menggunakan bakteri
Lactobacillus bulgaricus dan
Streptococcus thermophilus.
Aktivitas fermentasi dari kedua spesies bakteri tersebut dapat
menurunkan pH susu sapi, sehingga dapat menghambat aktivitas bakteri
proteilitik yang bersifat tidak asam.
Lactobacillus bulgaricus ini
hidup dari “memakan” laktosa (gula susu) dan mengeluarkan asam laktat.
Asam ini sekaligus mengawetkan susu dan mendegradasi laktosa (gula
susu). Asam laktat yang dihasilkan selama proses fermentasi akan
menghambat pertumbuhan kapang dan khamir.
2. Pengawetan makanan secara Kimia meliputi:
- Penambahan bahan kimia, misalnya asam sitrat, garam, gula
Bahan pengawet dari bahan kimia berfungsi membantu mempertahankan
bahan makanan dari serangan mikroba pembusuk dan memberikan tambahan
rasa sedap, manis. Contoh beberapa jenis zat kimia: cuka, asam asetat,
fungisida, antioksidan,
in-package desiccant, ethylene absorbent, wax emulsion dan growth regulatory
untuk melindungi buah dan sayuran dari ancaman kerusakan pasca panen
untuk memperpanjang kesegaran masa pemasaran. Nitogen cair sering
digunakan untuk pembekuan secara tepat buah dan sayur sehinnga
dipertahankan kesegaran dan rasanya yang nyaman.
Pengawetan bahan makanan secara kimia menggunakan bahan-bahan kimia, seperti gula pasir, garam dapur, nitrat, nitrit, natrium
benzoat, asam
propionat,
asam sitrat, garam sulfat, dan lain-lain. Proses pengasapan juga
termasuk cara kimia sebab bahan-bahan kimia dalam asap dimasukkan ke
dalam makanan yang diawetkan. Apabila jumlah pemakaiannya tepat,
pengawetan dengan bahan-bahan kimia dalam makanan sangat praktis karena
dapat menghambat berkembang biaknya mikroorganisme seperti jamur atau
kapang, bakteri, dan ragi (Aka, 2008).
Pengasaman adalah suatu proses pengolahan yang dilakukan dengan cara
diberi asam dengan tujuan untuk mengawetan melalui penurunan derajat pH
(mengasamkan) produk makanan sehingga dapat menghambat pertumbuhan
bakteri pembusuk. Pengasaman makanan dapat dilakukan dengan jalan
penambahan asam secara langsung misalnya
asam propionate, asam sitrat, asam asetat, asam benzoat dll atau penambahan makanan yang bersifat asam seperti tomat. Contoh produk yang dihasilkan melalui pengasaman acar/khimchi
Acar pada dasarnya terbuat dari sayur-sayuran yang di tambahkan asam
cuka untuk pengawetan. Mikroba yang dapat merusak makanan tidak dapat
hidup pada makanan. Karena adanya asam cuka menyebabkan konsentrasi
menjadi
tinggi, terjadinya difusi
osmosis sehingga mikroba akan mati.
Cara ini dengan menggunakan bahan NaCl atau yang kita kenal sebagai
garam dapur untuk mengawetkan makanan. Teknik ini disebut juga dengan
sebutan penggaraman. Garam dapur memiliki sifat yang menghambat
perkembangan dan pertumbuhan mikroorganisme perusak atau pembusuk
makanan. Contohnya seperti ikan asin yang merupakan paduan
antara pengasinan dengan pengeringan
Penggaraman adalah suatu proses pengolahan yang dilakukan dengan cara
memberi garam dengan tujuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri dan
enzim-enzim khususnya yang merusak daging dan ikan. Selain itu
penggaraman mengakibatkan cairan yang ada dalam tubuh ikan mengental
serta kadar proteinnya menggumpal dan daging ikan mengkerut.
Proses penggaraman biasanya diikuti oleh proses pengeringan untuk menurunkan lebih lanjut kadar
air
yang ada dalam daging ikan, proses penggaraman dipengaruhi oleh ukuran
butiran garam (ukuran yang baik 1 – 5 mm), ukuran ikan (semakin besar
ikan semakin banyak garam yang dibutuhkan) dan kemurnian garam (garam
yang baik adalah garam murni/
Nacl).
Pemanisan makanan yaitu dengan menaruh atau meletakkan makanan pada
medium yang mengandung gula dengan kadar konsentrasi sebesar 40% untuk
menurunkan kadar mikroorganisme. Jika dicelup pada konsenstrasi 70% maka
dapat mencegah kerusakan makanan.
Penambahan gula adalah suatu proses pengolahan yang dilakukan dengan
cara pemberian gula dengan tujuan untuk mengawetan karena air yang ada
akan mengental pada akhirnya akan menurunkan kadar air dari bahan
pangan tersebut. Konsentrasi gula yang ditambahkan
minimal
40% padatan terlarut sedangkan di bawah itu tidak cukup untuk mencegah
kerusakan karena bakteri, apabila produk tersebut disimpan dalam suhu
kamar atau normal (tidak dalam suhu rendah). Contoh makanan dengan
pengawetan pemanisan adalah manisan buah.
Manisan buah adalah buah-buahan yang direndam dalam larutan gula selama beberapa waktu.
Teknologi
membuat manisan merupakan salah satu cara pengawetan makanan yang sudah
diterapkan sejak dahulu kala. Perendamanan manisan akan membuat kadar
gula dalam buah meningkat dan kadar airnya berkurang. Keadaan ini akan
menghambat pertumbuhan mikroba perusak sehingga buah akan lebih tahan
lama.
Pada awalnya manisan dibuat dengan merendam pada larutan gula hanya
untuk mengawetkan. Ada beberapa buah yang hanya dipanen pada musim-musim
tertentu. Saat musim itu, buah akan melimpah dan kelebihannya akan
segera membusuk apabila tidak segera dikonsumsi. Untuk itu manusia mulai
berpikir untuk mengawetkan buah dengan membuat manisan. Manisan juga
dibuat dengan alasan memperbaiki cita rasa buah yang tadinya masam
menjadi manis.
3. Pengawetan makanan secara Fisika, meliputi
-
- Pengeringan
- Pemanasan.
- Pengeluaran udara
- Pendinginan
- Pengalengan.
- Iradiasi
- a. Pengeringan
Mikroorganisme menyukai tempat yang lembab atau basah mengandung air.
Jadi teknik pengeringan membuat makanan menjadi kering dengan kadar air
serendah mungkin dengan cara dijemur, dioven, dipanaskan, dan
sebagainya. Semakin banyak kadar air pada makanan, maka akan menjadi
mudah proses pembusukan makanan. Proses pengeringan akan mengeluarkan
air dan menyebabkan peningkatan konsentrasi padatan terlarut didalam
bahan makanan. Kondisi ini akan meningkatkan tekanan osmotik di dalam
bahan, sehingga menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan memperlambat
laju reaksi kimia maupun enzimatis.
Pengeringan adalah suatu proses pengolahan yang dilakukan dengan cara
dijemur atau dioven dengan tujuan untuk mengawetkan makanan dengan
jalan menurunkan kadar air/aktivitas air (aw) sampai kadar 15% – 20%
karena bakteri tidak dapat tumbuh pada nilai aw dibawah 0,91 dan jamur
tidak dapat tumbuh pada aw dibawah 0,70 – 0,75. Makanan yang dikeringkan
mengandung nilai gizi yang rendah karena vitamin-vitamin dan zat warna
rusak, akan tetapi kandungan protein, karbohidrat, lemak dan mineralnya
tinggi.
Pada umunya bahan makanan yang dikeringkan berubah warnanya menjadi coklat yang disebut reaksi
browning
(pencoklatan). Reaksi ini dapat dibatasi dengan menambahkan belerang
yang bersifat pemucat, juga dapat mengurangi jumlah mikroba dan
menonatifkan enzim yang dapat menyebabkan browning. Belerang ini dapat
menimbulkan karat pada kaleng, sehingga produk pangan yang diolah dengan
belerang sebaiknya dikemas menggunakan kemasan gelas atau plastik.
Contoh produk dari hasil pengeringan yaitu dendeng ikan (dalam
pengolahannya mengalami proses curing/penambahan bumbu yang bertujuan
untuk mengawetkan, memperbaiki rasa, warna dan kekerasan daging.
Menurut Syamsir (2008) pengawetan makanan dapat bersifat jangka
pendek dan 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.
Penanganan aseptis merupakan proses penanganan yang dilakukan dengan
mencegah masuknya kontaminan kimiawi dan mikroorganisme kedalam bahan
makanan, 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. Adapun keuntungan dan kerugian dari pengawetan
dengan cara dikeringkan yaitu:
Keuntungan dari pengeringan bahan makanan:
- Bahan menjadi lebih awet dengan volume bahan menjadi lebih kecil
sehingga mempermudah dan menghemat ruang pengangkutran dan pengepakan
- Berat bahan menjadi berkurang sehingga memudahkan transport
- Biaya produksi menjadi lebih murah
Kerugian dari pengeringan bahan makanan:
- Sifat asal dari bahan yang dikeringkan dapat berubah misalnya :
bentuknya, sifat-sifat, fisik dan kimianya, penurunan mutu dan
lain-lain.
- Beberapa bahan kering perlu pekerjaan tambahan sebelum dipakai misalnya harus dibasahkan kembali (rehidratasi) sebelum digunakan
- b. Pemanasan
- Pemanasan dengan suhu rendah
Blansir (Blanching)
Blansir adalah proses pemanasan yang dilakukan pada suhu kurang dari 100
0C selama
beberapa menit dengan menggunakan air panas atau uap air panas. Contoh
blansir misalnya mencelupkan sayuran atau buah di dalam air mendidih
selama 3 sampai 5 menit atau mengukusnya selama 3 sampai 5 menit. Tujuan
blansir terutama adalah untuk menginaktifkan enzim yang terdapat secara
alami di dalam bahan pangan, misalnya enzim polifenolase yang
menimbulkan pencoklatan.
Blansir umumnya dilakukan jika bahan pangan akan dibekukan atau
dikeringkan. Sayuran hijau yang diberi perlakuan blansir sebelum
dibekukan atau dikeringkan mutu warna hijaunya lebih baik dibandingkan
dengan sayuran yang tidak diblansir terlebih dahulu. Dalam pengalengan
sayuran dan buah-buahan blansir juga bertujuan untuk menghilangkan gas
dari dalam jaringan tanaman, melayukan jaringan tanaman agar dapat masuk
dalam jumlah lebih banyak dalam kaleng, menghilangkan lendir dan
memperbaiki warna produk.
Pasteurisasi
Pasteurisasi adalah proses pemanasan yang dilakukan dengan tujuan
untuk membunuh mikroba patogen atau penyebab penyakit seperti bakteri
penyebab penyakit TBC, disentri, diare dan penyakit perut lain. Panas
yang diberikan pada pasteurisasi harus cukup untuk membunuh
bakteri-bakteri patogen tersebut, misalnya pasteurisasi susu harus
dilakukan pada suhu 60
0C selama 30 menit. Pada suhu 60
0C selama 30 menit setara dengan pemanasan pada suhu 72
0C selama 15 detik. Pasteurisasi yang terakhir ini sering disebut dengan proses HTST (
High Temperature Short Time)
atau pasteurisasi dengan suhu tinggi dalam waktu singkat. Disamping
pada produk susu, pasteurisasi juga umumnya dilakukan pada produk sari
buah-buahan asam.
Satu hal yang penting adalah pasteurisasi hanya bakteri patogen saja
yang dibunuh, sedangkan bakteri lain yang lebih tahan panas bisa saja
masih terdapat hidup dalam bahan pangan yang dipasteurisasi. Dengan
demikian, meskipun bakteri ini tidak menimbulkan penyakit tetapi jika
tumbuh di dalam produk pangan dapat menyebabkan kerusakan/kebusukan.
Oleh karena itu, produk-produk yang sudah dipasteurisasi harus disimpan
di lemari es sebelum digunakan dan tidak boleh berada pada suhu kamar
karena sebagian mikroba yang masih hidup dapat melangsungkan
pertumbuhannya. Di dalam lemari es masa simpan produk pasteurisasi
seperti keju yang terbuat dari susu atau sari buah umumnya hanya 2
minggu.
- Pemanasan dengan suhu tinggi
Sterilisasi
Pemanasan dengan sterilisasi komersial umumnya dilakukan pada bahan
pangan yang sifatnya tidak asam atau lebih dikenal dengan bahan pangan
berasam rendah. Yang tergolong bahan pangan berasam rendah adalah bahan
pangan yang memiliki pH lebih besar dari 4,5, misalnya seluruh bahan
pangan hewani seperti daging, susu, telur dan ikan, beberapa jenis
sayuran seperti buncis dan jagung.
Bahan pangan berasam rendah memiliki resiko untuk mengandung spora bakteri
Clostridium botulinum
yang dapat menghasilkan toksin mematikan jika tumbuh di dalam makanan
kaleng. Oleh karena itu, spora ini harus dimusnahkan dengan pemanasan
yang cukup tinggi. Sterilisasi komersial adalah pemanasan pada suhu di
atas 100
0C, umumnya sekitar 121,1
0C dengan menggunakan uap air selama waktu tertentu dengan tujuan untuk memusnahkan spora bakteri patogen termasuk spora bakteri
Clostridium botulinum.
Dengan demikian, sterilisasi komersial ini hanya digunakan untuk
mengolah bahan pangan berasam rendah di dalam kaleng, seperti kornet,
sosis dan sayuran dalam kaleng. Susu steril dalam kotak adalah contoh
produk lain yang diproses dengan sterilisasi komersial. Tetapi prosesnya
berbeda dengan pengalengan. Susu steril dalam kotak diproses dengan
pengemasan aseptik yaitu suatu proses sterilisasi kontinyu dimana produk
susu yang sudah disterilkan dimasukkan ke dalam kotak yang sudah
disterilkan dalam lingkungan yang juga aseptik. Proses pengemasan
aseptik umumnya digunakan untuk sterilisasi komersial produk-produk yang
bentuknya cair.
Pemanasan pada suhu tinggi contohnya adalah pengalengan pangan. Dalam
proses ini, suhu dan waktu proses ditetapkan sedemikian rupa sehingga
kombinasinya dapat membunuh spora bakteri yang paling tahan panas. Tidak
semua bahan pangan membutuhkan panas yang sama untuk sterilisasi,
tergantung pada jenis pangannya, wadah yang digunakan dan isi kalengnya
apakah mengandung banyak cairan atau tidak. Pemanasan pada suhu tinggi
yang dilakukan bersama-sama dengan pengemasan yang bisa mencegah
rekontaminasi, dapat menghambat/merusak mikroorganisme dan enzim.
c. Pengeluaran Udara (Oksigen)
Penghilangan udara akan mengeluarkan semua oksigen sehingga mencegah
berlangsungnya reaksi kimiawi dan enzimatis yang dipicu oleh oksigen,
juga menghambat pertumbuhan mikroorganisme aerobik.
d. Pendinginan
Teknik ini adalah teknik yang paling terkenal karena sering digunakan
oleh masyarakat umum di desa dan di kota. Konsep dan teori dari sistem
pendinginan adalah memasukkan makanan pada tempat atau ruangan yang
bersuhu sangat rendah. Untuk mendinginkan makanan atau minuman bisa
dengan memasukkannya ke dalam kulkas atau lemari es atau bisa juga
dengan menaruh di wadah yang berisi es.
Biasanya para nelayan menggunakan wadah yang berisi es untuk
mengawetkan ikan hasil tangkapannya. Di rumah-rumah biasanya menggunakan
lemari es untuk mengawetkan sayur, buah, daging, sosis, telur, dan lain
sebagainya. Suhu untuk mendinginkan makanan biasanya bersuhu 15
0C. Sedangkan agar tahan lama biasanya disimpan pada tempat yang bersuhu 0 sampai -4 derajat celsius.
e. Pengalengan
Pengalengan merupakan penerapan dari pengawetan dengan mempergunakan
suhu tinggi. Pengalengan ini ditemukan pertama kali oleh Nicholas Appert
untuk memenuhi keinginan Napoleon agar makanan yang dikirimkan untuk
tentaranya yang berada jauh tidak lekas membusuk. Kemudian disusul
dengan penggunaan tabung uap yang memberikan kemungkinan untuk menambah
atau menaikkan suhu serta mempercepat waktu pemrosesan dengan hasil yang
lebih baik.
Sistem yang satu ini memasukkan makanan ke dalam kaleng alumunium
atau bahan logam lainnya, lalu diberi zat kimia sebagai pengawet seperti
garam, asam, gula dan sebagainya. Bahan yang dikalengkan biasanya
sayur-sayuran, daging, ikan, buah-buahan, susu, kopi, dan banyak lagi
macamnya. Tehnik pengalengan termasuk paduan teknik kimiawi dan fisika.
Teknik kimia yaitu dengan memberi zat pengawet, sedangkan fisika karena
dikalengi dalam ruang hampa udara.
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 atau wadah (container) dan kemasan yang dapat
melindungi produk dari mikroorganisme untuk menghindari terjadinya
rekontaminasi selama penyimpanan.
f. Teknik Iradiasi
Iradiasi pangan adalah suatu teknik pengawetan pangan dengan
menggunakan radiasi ionisasi secara terkontrol untuk membunuh serangga,
kapang, bakteri, parasit atau untuk mempertahankan kesegaran bahan
pangan. Sinar gamma, sinar x, ultra violet dan elektron yang dipercepat
(accelerated electron) memiliki cukup energi untuk menyebabkan ionisasi.
Pangan diiradiasi dengan berbagai tujuan: menghambat pertunasan
(sprouting, misalnya pada kentang), membunuh parasit Trichinia (daging
babi), mengontrol serangga dan meningkatkan umur simpan (sayur dan
buah), sterilisasi (rempah), mengurangi bakteri patogen (daging).
Iradiasi merupakan proses ‘dingin’ (tidak melibatkan panas) sehingga
hanya menyebabkan sedikit perubahan penampakan secara fisik dan tidak
menyebabkan perubahan warna dan tekstur bahan pangan yang diiradiasi.
Perubahan kimia yg mungkin terjadi adalah penyimpangan flavor dan
pelunakan jaringan. Selama proses iradiasi, produk pangan menyerap
radiasi. Radiasi akan memecah ikatan kimia pada DNA dari mikroba atau
serangga kontaminan. Organisme kontaminan tidak mampu memperbaiki DNAnya
yang rusak sehingga pertumbuhannya akan terhambat. Pada iradiasi
pangan, dosis iradiasi tidak cukup besar untuk menyebabkan pangan
menjadi radioaktif.
