KARYA TULIS TEKNOLOGI PENGOLAHAN PANGAN DAN KEAMANAN
PANGAN
DISUSUN
OLEH:
NAMA:
Wury Yuanika (25)
KELAS:
XI MIPA 3
PRAKATA
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan
Yang Maha Esa, karena limpahan berkat-Nya, saya dapat menyelesaikan “KARYA
TULIS TEKNOLOGI PENGOLAHAN PANGAN DAN KEAMANAN PANGAN”.
Saya mengucapkan terimakasih kepada Ibu
RR.Sri Rahayuningsih selaku guru mata pelajaran Biologi, yang telah memberi arahan
dalam pembuatan karya tulis ini.Saya berharap karya tulis ini bermanfaat dan dapat menambah
pengetahuan bagi pembaca meskipun banyak
kekurangan di dalamnya. Oleh karena itu saya berharap kritik dan saran yang
bersifat membangun.
Saya juga berterima kasih kepada Ibu Rr.
Yayuk Srirahayu selaku guru pembimbing mata pelajaran Biologi yang telah
memberi arahan dalam pembuatan karya tulis ini.Saya berharap karya tulis
ini bermanfaat dan dapat menambah
pengetahuan bagi pembaca meskipun banyak
kekurangan di dalamnya. Oleh karena itu saya berharap kritik dan saran yang
bersifat membangun.Terimakasih.
Gunungkidul, 7 September 2016
DAFTAR ISI
PRAKATA
1
DAFTAR ISI
2
PENDAHULUAN
3
ISI
4
Keamanan Pangan
5
Penggunaan Teknologi dalam
Mencapai Keamanan Pangan
6
Teknik
pengendalian, pemantauan, dan identifikasi
PENDAHULUAN
Mendapatkan makanan yang aman adalah hak
azasi setiap orang.Namun, pada kenyataannya, belum semua orang bisa mendapatkan
akses terhadap makanan yang aman. Hal ini ditandai dengan tingginya angka
kematian dan kesakitan yang diakibatkan oleh Penyakit Bawaan Makanan (PBM).
Banyaknya kasus keracunan makanan yang terjadi dimasyarakat saat ini
mengindikasikan adanya kesalahan yang dilakukan masyarakat ataupun makanan
dalam mengolah dan mengawetkan bahan makanan yang dikonsumsi. Problematika
mendasar pengolahan makanan yang dilakukan masyarakat lebih disebabkan budaya
pengelohan pangan yang kurang berorientasi terhadap nilai gizi, serta
keterbatasan pengetahuan sekaligus desakan ekonomi sehingga masalah pemenuhan
dan pengolahan bahan pangan terabaikan.Secara umum PBM dapat diakibatkan oleh
bahaya biologi dan kimia. Keamanan pangan merupakan hal yang penting dari ilmu
sanitasi. Banyaknya lingkungan kita yang secara langsung maupun tidak tidak
langsung berhubungan dengan suplay makanan manusia. Hal ini disadari sejak awal
sejarah kahidupan manusia dimana usaha pengawetan makanan telah dilakukan,
sepeti: penggaraman, pengawetan dengan penambahan gula, pengasapan dan
sebagainya.
Teknologi pangan adalah
teknologi yang mendukung pengembangan industri pangan dan mempunyai peran yang
sangat penting dalam upaya mengimplementasikan tujuan industri untuk memenuhi
permintaan konsumen. Teknologi pangan diharapkan berperan dalam perancangan
produk, pengawasan bahan baku, pengolahan, tindak pengawetan yang diperlukan,
pengemasan, penyimpanan, dan distribusi produk sampai ke konsumen. Keamanan
pangan, masalah dan dampak penyimpangan mutu, serta kekuatan, kelemahan,
peluang dan ancaman dalam pengembangan sistem mutu industri pangan merupakan
tanggung jawab bersama antara pemerintah, industri dan konsumen, yang saat ini
sudah harus memulai mengantisipasinya dengan implementasi sistem mutu pangan.
Salah satu sasaran pengembangan di bidang pangan adalah terjaminnya pangan yang
dicirikan oleh terbebasnya masyarakat dari jenis pangan yang berbahaya bagi
kesehatan.Mengingat makanan harus tersedia setiap saat, sedangkan jumlah
penduduk semakin bertambah, maka kita harus meningkatkan jumlah makanan.Selain
jumlahnya yang cukup, makanan yang dikonsumsi harus mempunyai nilai gizi yang
tinggi, bersih,
dan aman.
ISI
Keamanan Pangan
Teknik Keamanan Pangan adalah cabang ilmu teknik yang mengkhususkan pada aplikasi
prinsip ilmu teknik untuk menyelesaikan masalah keamanan mikrobial dan kimia pada produk pangan, sedangkan keamanan pangan itu sendiri adalah disiplin ilmu yang melakukan
penanganan, penyajian, dan penyimpanan bahan pangan dengan cara sedemikian rupa
agar terhindar dari penyakit yang bersumber dari bahan pangan (foodborne
illness). Prinsip ini dapat diaplikasikan dalam perkembangan intervensi teknologi untuk dekontaminasi dan pengawetan pangan. Ilmu teknik yang terintegrasi dengan konsep mikrobiologi dan kimia
memegang potensi yang cukup besar dalam pengembangan solusi non konvensional
terhadap masalah keamanan pangan yang membahayakan. Pelanggaran terhadap keamanan
pangan dapat terjadi ketika pemrosesan, penyimpanan, dan distribusi bahan pangan, baik itu berupa
prosesnya maupun alat yang digunakan. Teknik keamanan pangan merupakan bagian
yang tidak terpisah dari teknik pengolahan pangan dan hasil pertanian, ilmu pangan, dan teknologi pangan karena
semuanya bertanggung jawab dalam hal pemrosesan bahan pangan sejak dipanen hingga siap dipasarkan.
Teknik
keamanan pangan bukan mengenai investigasi dan pengecekan suatu proses maupun
rantai produksi pangan, namun lebih kepada aplikasi teknik untuk menciptakan
proses maupun rantai produksi pangan yang aman tanpa mengurangi kriteria yang
dibutuhkan masyarakat mengenai produk pangan.
Prinsip ilmu
teknik keamanan pangan dapat diaplikasikan di:
- Pengendalian mikroorganisme pada sumber bahan pangan dan bahan mentah
- Desain produk dan pengendalian proses
- Aplikasi Good Hygienic/Manufacturing Practices (GHPs/GMPs)
- Implementasi sistem Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP) sepanjang rantai pengolahan pangan
Penyediaan
produk pangan yang aman merupakan proses yang rumit, membutuhkan pengendalian
terpadu sepanjang rantai produksi pangan dan konsumsinya. Peningkatan
kepedulian terhadap keamanan pangan teah memicu pengembangan yang terus
berlanjut dalam bidang teknologi pemrosesan. Para pakar di bidang teknik,
mikrobiologi, kimia, dan cabang ilmu lainnya telah membawa peningkatan yang
cukup berarti dalam kualitas dan keamanan pangan.
Pemrosesan
pangan konvensional memanfaatkan proses termal (pemanasan, pendinginan, dsb) untuk membunuh atau menon-aktifkan kontaminan
mikrobiologi. Namun, pemrosesan termal memicu perubahan fisik dan kimia pada
bahan pangan. Pengawet kimia dan senyawa antimikroba alami juga telah digunakan
secara ekstensif pada pengawetan pangan. Dalam dua tahun ini, sejumlah
alternatif pengolahan pangan non-termal telah berkembang demi pengendalian
kontaminan mikrobial dan pemenuhan kebutuhan konsumen terhadap bahan pangan
yang segar dengan proses pengolahan yang minimal.
Penggunaan Teknologi dalam Mencapai Keamanan Pangan
v Pemrosesan bertekanan tinggi
Pemrosesan
bertekanan tinggi adalah metode di mana bahan pangan diberikan tekanan yang tinggi (hingga 700 MPa) dengan
atau tanpa penambahan panas, untuk menon-aktifkan mikroba atau untuk mengubah
sifat dan penampilan bahan pangan dengan maksud memenuhi keinginan konsumen.Pemrosesan
ini dapat mempertahankan kualitas bahan pangan, mempertahankan kesegaran
alaminya, dan memperpanjang umur simpan bahan pangan. Pemrosesan ini dapat
digunakan baik pada bahan pangan cair maupun padat. Contoh bahan pangan yang
sudah beredar yang telah mengalami pemrosesan ini adalah smoothies, guacamole, bahan pangan siap saji, kerang, ham, daging ayam, jus buah, dan salsa yang diproduksi oleh industri pengolahan pangan.
Bahan pangan utama yang menjadi subjek pemrosesan ini adalah bahan pangan yang
memiliki tingkat keasaman yang tinggi karena bisa dengan mudah menon-aktifkan
mikroba di dalamnya. Makanan dengan tingkat keasaman yang rendah memiliki
kesulitan terutama dalam mematikan spora atau bakteri yang dorman.
Tekanan
bekerja pada semua titik dari produk dalam besaran yang sama, berbeda dengan
pemrosesan termal terkait adanya gradien pemanasan yang mengakibatkan adanya
perubahan yang dipicu oleh hal tersebut seperti browning, denaturasi, atau pembentukan lapisan[4].
Mikroorganisme dengan tingkat pertumbuhan yang
eksponensial bisa lebih mudah dinon-aktifkan dibandingkan yang stasioner, dan bakteri gram positif lebih
resistan dibandingkan [[bakteri gram negatif]]. Laporan penelitian juga
menunjukkan bahwa pemrosesan dengan tekanan yang tinggi dapat digunakan untuk
melawan hepatitis A pada kerang dan juga norovirus[8][9]. Penelitian mengenai inaktivasi
spora bakteri membutuhkan tekanan tinggi dan temperatur yang sedang sekaligus.
Hingga saat ini, jumlah strain bakteri Clostridium
botulinum yang bisa dinonaktifkan dengan metode ini masih
terbatas. Dan hingga saat ini, spora non-proteolitik tipe B adalah spora patogen yang paling tahan terhadap tekanan
tinggi[10][11][12]. Dan di antara bakteri pembentuk endospora, Bacillus amyloliquefaciens
menghasilkan spora yang paling tahan teradap tekanan tinggi.
Mikroorganisme
|
Perlakuan (Tekanan, MPa; Temperatur, oC;
Waktu, menit)
|
Log pengurangan
|
Substrat
|
Bakteri vegetative
|
|||
Campylobacter
jejuni
|
300, 25,
10
|
6
|
Daging ayam
|
C. jejuni
|
400, 25,
10
|
6
|
Daging
babi
|
Escherichia
coli
|
350, 40, 5
|
>8
|
Jus
|
E. coli
|
475, 40, 8
|
2
|
Alfalfa
|
Listeria
innocua
|
400, 20,
20
|
5
|
Daging
sapi
|
Salmonela
enterica
|
250, 40, 5
|
>8
|
Jus
|
Salmonella
typhimurium
|
400, 25,
10
|
6
|
Daging
babi
|
Staphylococcus
aureus
|
500, 50,
15
|
>4
|
Kaviar
|
Vibrio
parahaemolyticus
|
170, 23,
10
|
>5
|
Keju
|
Yersinia
enterolitica
|
400, 25,
10
|
6
|
Daging
babi
|
Bakteri
pembentuk spora
|
|||
Alicyclobacillus
acidoterestris
|
621, 90, 1
|
6
|
Apel
|
Bacillus
cereus
|
600, 60,
10
|
7
|
Susu
|
B. stearothermophilus
|
600, 90,
40
|
>5
|
Biji
coklat
|
B.
stearothermophilus
|
600, 120,
20
|
>6
|
Brokoli
|
B.
stearothermophilus
|
700, 105,
5
|
>4
|
Telur
dadar
|
Clostridium
botulinum
|
600, 80,
16
|
>4
|
Wortel
|
C.
botulinum
|
827, 75,
20
|
3
|
Daging
kepiting
|
C.
sporogenes
|
800, 90, 5
|
>5
|
Kaldu
|
Jamur dan
ragi
|
|||
Candida
utilis
|
400, 25,
10
|
6
|
Daging
babi
|
Penicillium
roqueforti
|
400, 20,
20
|
6
|
Keju
|
Saccharomyces
cerevisiae
|
100, 47, 5
|
3
|
Jus
|
Virus
|
|||
Calicivirus
|
275, 21, 5
|
7
|
Kaldu
|
Hepatitis
A
|
400, 9, 1
|
3
|
Kerang
|
Hepatitis
A
|
375, 30, 5
|
>4
|
Strawberry
|
Hepatitis
A
|
375, 30, 5
|
>4
|
Bawang
|
Poliovirus
|
450, 21, 5
|
8
|
Kaldu
|
v Pemrosesan dengan medan gelombang elektrik
Penghancuran mikroorganisme dengan medan gelombang elektrik dicapai dengan mengaplikasikan gelombang pendek bertegangan tinggi di antara serangkaian elektrode yang menyebabkan gangguan pada membran
sel mikroba.Metode ini melibatkan pengolahan pangan dengan menempatkannya di
antara rangkaian elektrode dengan gelombang bertegangan tinggi dalam ordo 20-80
kV/cm. Metode
seperti ini bahkan bisa diaplikasikan untuk proses pasteurisasi. Hingga saat ini, teknologi yang
tersedia hanya untuk bahan pangan yang bisa mengalir.
Banyak sel vegetatif dari bakteri, jamur, dan ragi yang bisa dinon-aktifkan dengan metode ini, namun spora bakteri tidak. Bakteri gram positif
lebih resistan terhadap metode ini, dan ragi menunjukkan sensivitas yang lebih
tinggi dari bakteri.
Gelombang
pendek bertegangan tinggi memecah membran sel dari mikroorganisme vegetatif
dalam media cair dengan cara mengembangkan pori-pori yang ada (elektroporasi) atau
membuat pori-pori membran yang baru.Pembentukan pori tersebut bisa reversibel
maupun irreversibel tergantung banyak faktor seperti intensitas medan listrik, durasi
gelombang, dan jumlah gelombang. Membran sel yang terelektrifikasi menjadi
sangat permeabel bahkan terhadap molekul yang kecil sehingga menyebabkan
pembengkakan dan kerusakan pada membran sel.
Sejumlah
faktor kritis pemrosesan, kondisi penelitian yang kurang spesifik, dan
keragaman alat membuat metode ini sulit untuk didefinisikan secara tepat dalam
hal parameter yang esensial untuk inaktivasi mikroba.
v Irradiasi
Pada tahun 1990, irradiasi (radiasi
ionisasi, ionizing radiation, merujuk pada "pasteurisasi dingin") telah disetujui oleh FDA sebagai metode pengurangan mikroba yang efektif dan aman untuk bahan
pangan tertentu, termasuk rempah-rempah, daging
ayam, telur, daging
merah, makanan
laut, kecambah, buah-buahan, dan sayur-mayur.Irradiasi mencakup penggunaan sinar
gamma (dari Cobalt-60 atau Cesium-137), sinar beta, dan sinar X. Radiasi ini
memberikan energi yang diperlukan untuk memindahkan elektron dari atom untuk membentuk ion atau radikal bebas namun tidak cukup tinggi untuk membuat
produk pangan terpengaruh. Elektron yang terbebaskan menabrak dan memecah
ikatan kimia dari molekul DNA mikroba dan menghancurkannya (Smith and Pillai, 2004). Tingkat pengurangan
mikroba tegrantung pada dosis radioaktif (kGy) yang
diserap oleh bahan pangan.
Faktor kunci
yang mengendalikan ketahanan dari sel-sel mikroba terhadap irradiasi adalah
ukuran organisme (semakin kecil organisme, semakin resistan), tipe organisme,
jumlah dan usia relatif dari mikroba di dalam bahan pangan, dan keberadaan oksigen. Komposisi dari bahan pangan juga
memengaruhi respon mikroba terhadap irradiasi.Perlakuan radiasi pada dosis 2-7
kGy, tergantung kondisi irradiasi dan bahan pangannya, bisa secara efektif
mengurangi bakteri patogen yang tidak berspora seperti Salmonella sp, Staphylococcus
aureus, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, tanpa
memengaruhi sifat organoleptik (rasa, bau, dsb), nutrisi, dan kuaitasnya.
v Disinfeksi ultraviolet
Ilustrasi
disinfeksi yang dilakukan ultraviolet dengan merusak DNA mikroorganisme.
Cahaya ultra violet gelombang
pendek (UV C, 254 nm) dapat digunakan untuk mengurangi keberadaan mikroba di
udara maupun di permukaan bahan pangan. UV C juga dapat digunakan untuk
mengurangi patogen dalam air. Jangkauan radiasi
250-260 nm mematikan
bagi sebagian besar mikroorganisme, termasuk bakteri, virus, jamur bermiselium,
ragi, dan alga.Kerusakan akibat UV C ada pada molekul sel yang menjadi target
tergantung dosis UV C, misalnya pada dosis antara 0.5 - 20 J/m2 dapat
mengakibatkan kerusakan pada DNA mikroba.Begitu DNA rusak, kemampuan reproduksi
dan penyebaran penyakit menjadi tidak ada.
Sinar UV
gelombang panjang (UV A, >320 nm) memiliki kemampuan terbatas dalam
mengeliminasi mikroba, namun UV A mampu menembus air lebih baik dari UV C.
Kemampuan UV A dalam mengeliminasi bakteri dapat ditingkatkan dengan penambahan
senyawa fotosensitif (misalnya furocoumarin).
Parameter
yang menentukan keberhasilan penggunaan sinar UV dalam teknik keamanan pangan
adalah desain reaktor UV, dinamika fluida, dan sifat absorptivitas dari bahan pangan. Partikel
tersuspensi dapat mengurangi efektivitas penggunaan UV karena menyebabkan
meningkatnya jumlah absorban, pemantulan, dan penghalangan sinar
UV.
Untuk
mensterilkan udara dalam fasilitas manufaktur pangan, kombinasi filter udara
dan cahaya UV amat direkomendasikan.Kombinasi UV dan ozon memiliki kekuatan
mengoksidasi yang kuat dan dapat mengurangi jumlah material organik di dalam
air hingga mendekati nol.Teknik penggunaan radiasi UV C dan
panas sekaligus untuk produksi daging mentah berkualitas tinggi telah
dipatenkan.
Meski relatif
mudah dan tidak mahal, pemaparan sinar UV dapat menjadikan makanan kehilangan
rasa.
v Ozon
Ozon adalah biosida yang efektif dalam melawan bakteri, virus, jamur, dan
telah lama digunakan dalam pembersihan bahan pangan tanpa pencucian.
Konsentrasi ozon yang rendah dengan waktu kontak yang sempit cukup untuk
mematikan bakteri, jamur, ragi, parasit, dan virus.Sekarang, ozon dalam bentuk
gas dan cair dapat digunakan dengan kontak langsung terhadap bahan makanan
seperti buah-buahan, sayur-mayur, daging mentah maupun daging siap makan, ikan,
dan telur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa spora bakteri merupakan yang
paling resistan, dan sel vegetatif bakteri adalah yang paling sensitif terhadap
ozon. Dalam proses sanitasi, air yang diperkaya dengan ozon diketahui dapat
mengurangi populasi Staphylococcus
aureus, Salmonella chloraesuis, dan Pseudomonas
aeruginosa sebanyak 6 log; Escherichia coli sebanyak 5
log; dan Listeria monocytogens dan Campylobacter jejuni sebanyak 4
log[8], di mana 1 log adalah 101.
Di antara
spora yang dihasilkan berbagai jenis bakteri, spora Bacillus stearothermophilus memiliki
resistansi tertinggi, dan spora Bacillus cereus memiliki resistansi terendah, sehingga B.
stearothermophilus dapat digunakan sebagai indikator efektivitas suatu alat
sanitasi yang menggunakan ozon.Ozon dalam larutan cair dapat digunakan dengan
alat-alat yang terbuat dari keramik, gelas, silikon, teflon, dan baja tahan karat, namun tidak cocok digunakan dengan
alat yang terbuat dari karet alam, poliuretan, dan plastik berbasis resin.
Perbandingan antara masing tipe aplikasi teknologi
dalam teknik keamanan pangan
Sifat
|
Pemrosesan termal
|
Pemrosesan bertekanan tinggi
|
Pemrosesan medan gelombang listrik
|
Irradiasi
|
Disinfeksi ultraviolet
|
Ozon
|
Cara
pengoperasian
|
Curah,
kontinu
|
Curah,
semi kontinu
|
Kontinu
|
Curah
|
Curah,
kontinu
|
Curah,
kontinu
|
Luas
cakupan penggunaan
|
Bahan
pangan padat dan cair
|
Bahan
pangan padat dan cair
|
Bahan
pangan cair dan semi cair
|
Bahan
pangan padat dan cair
|
Udara, air
minum, bahan pangan cair, dan permukaan bahan pangan
|
Permukaan
bahan pangan
|
Inaktivasi
mikroba
|
Mikroorganisme
vegetatif, spora, alga, virus
|
Mikroorganisme
vegesatif, beberapa virus, dan kemungkinan juga spora (ketika dikombinasikan
dengan panas)
|
Mikroorganisme
vegetatif
|
Mikroorganisme
vegetatif, spora, parasit
|
Mikroorganisme
vegetatif, alga, virus
|
Mikroorganisme
vegetatif, spora, parasit, virus
|
Kualitas
|
Mempengaruhi
komponen yang sensitif terhadap panas (rasa, nutrisi, dsb); menon aktifkan
enzim
|
MEmpertahankan
kualitas alaminya; berpotensi menghasilkan bentuk tekstur tertentu; efek
bervariasi terhadap inaktivasi enzim
|
Menyebabkan
efek minimal; efek berariasi terhadap inaktivas enzim
|
Beberapa
kehilangan rasa dan vitamin; perubahan pada tekstur
|
Kehilangan
rasa pada beberapa bahan pangan
|
Penggunaan
berlebih akan memengaruhi warna dan rasa
|
Pengemasan
|
Pemrosesan
setelah pengemasan atau pengemasan aseptik setelah pemrosesan
|
Pemrosesan
setelah pengemasan (membutuhkan kemasan yang fleksibel minimal pada satu
bidang permukaan)
|
Pengemasan
aseptik setelah pemrosesan
|
Pemrosesan
setelah pengemasan (dibutuhkan kemasan yang mampu mentransmisikan radiasi)
|
Pengemasan
aseptik setelah pemrosesan
|
Pengemasan
aseptik setelah pemrosesan
|
Teknik pengendalian, pemantauan, dan identifikasi
Sebanyak 38%
produk makanan yang ditarik oleh FDA pada tahun 2004 terkait dengan kontaminasi mikroba, dan juga 44% produk
daging, daging ayam, dan telur oleh USDA Food Safety and Inspection Service.Dan sepanjang 20
tahun terakhir, 5000 produk yang ditarik dari pasar menunjukkan adanya Salmonella
typhimurium, Listeria monocytogenes, dan Escherichia coli.
Hal ini menjadikan pendeteksian dan identifikasi patogen pada bahan pangan yang
cepat, efisien dan dapat diandalkan menjadi suatu kebutuhan.
Pendeteksian
patogen dan kontaminan mikroba lainnya penting demi menjamin keamanan pangan.
Metode konvensional dalam pendeteksian patogen bahan pangan memakan banyak
waktu dan tenaga. Untuk menyelesaikan seluruh fase pemeriksaan dibutuhkan 16-48
jam. Penemuan terbaru di bidang teknologi menjadikan pendeteksian dan
identifikasi lebih cepat, nyaman, sensitif, dan lebih spesifik dibandingkan
pengujian konvensional.
Ada banyak
metode yang dilakukan dalam teknik pengendalian, pemantauan, dan identifikasi
dalam teknik keamanan pangan.
Media mikrobiologis kromogenik
Salah satu
penemuan yang terkenal dalam bidang mikrobiologi adalah piringan media kromogenik yang mampu membedakan spesies patogen berbahaya dari
spesies lainnya. Media ini memanfaatkan substansi kromogenik yang menghasilkan
sekumpulan warna yang terkait dengan spesies patogen tertentu ketika substrat
ini mengalami hidrolisis oleh enzim patogen tersebut.
Piringan kromogenik mudah digunakan dan spesifik terhadap spesies patogen dan
strain tertentu tergantung enzim yang dikeluarkan oleh patogen tersebut. Dan pada
umumnya, hasilnya bisa terlihat setelah 18-24 jam setelah inkubasi. Hal ini memungkinkan bagi
perusahaan makanan untuk meminimalisasi biaya terkait dengan hal yang serupa,
dan waktu yang terpakai bisa jauh berkurang.
Metode pengujian molekuler dan imunologik
Pendeteksian
berbasis teknologi molekular atau DNA adalah salah satu area yang mengalami
perkembangan yang cepat terkait pengembangan sistem pengujian patogen.
Pengujian berbasis imunologik seperti pengujian imunologik terkait enzim (Enzyme-Linked
Immunological Assay, ELISA), pengujian imunologik berlapis berbasis
fluoresensi (fluorence-based sandwich immunological assay), Western
blot, dan pengujian aglutinasi juga dapat digunakan untuk mengetahui
keberadaan mikroba di dalam bahan pangan.Secara umum, kelemahan metode ini
adalah ketidak mampuan dalam mendeteksi keberadaan patogen yang terdapat dalam
jumlah yang kecil, sensitivitas yang bervariasi, dan kemungkinan untuk
melakukan isolasi pengkulturan untuk satu organisme
Kuncinya ada
pada DNA dari bakteri patogen itu sendiri dan komponen yang ada di sekitarnya.
Pada pengujian berbasis DNA, yang menjadi target adalah gen RNA ribosom yang
dapat diambil dalam jumlah banyak sehingga memberikan sensitivitas pengujian
yang lebih tinggi.Ada juga yang memanfaatkan reaksi berantai polimerase (polymerase
chain reaction, PCR) yang memanfaatkan prinsip dasar hibridisasi DNA di
mana potongan pendek DNA primer dihibridisasi pada bagian yang spesifik yang
diperbanyak secara enzimatis.Secara teori, PCR dapat memperbanyak satu salinan
DNA menjadi jutaan dalam waktu kurang dari 2 jam sehingga mengurangi dan bahkan
meniadakan kebutuhan terhadap pengkulturan bakteri. Kehadiran inhibitor pada
makanan dan pada banyak media kultur dapat mencegah terjadinya pengikatan
primer dan mengurangi efisiensi perbanyakan DNA sehingga sensitivitas yang
tinggi yang mungkin didapat dari PCR pada kultur murni menjadi berkurang ketika
dilakukan pengujian terhadap bahan pangan. PCR juga dibatasi oleh kebutuhan
terhadap informasi yang spesifik terhadap patogen yang menjadi target. PCR juga
tidak dapat digunakan untuk mendeteksi jumlah jenis organisme yang banyak dalam
suatu campuran secara simultan.
ELISA
(enzyme-linked immunological assay) adalah teknik biokimia yang digunakan untuk mendeteksi antibodi atau antigen dari sampe.Antibodi yang digunakan
dipertemukan dengan enzim yang akan menghasilkan efek kromogenik atau
fluoresensi yang akan memberikan tanda kehadiran bakteri dan seberapa besar
jumlahnya, tergantung waktu yang digunakan untuk melakukan pengayaan kultur.
Biosensor
Biosensor adalah metode yang dikembangkan
untuk mendeteksi mikroorganisme dan toksin yang berbahaya. Biosensor
menggunakan bioreseptor seperti biokatalis, bioafinitas, dan reseptor hibrida
untuk mengenali berbagai tanda khusus yang akan terikat dengan bioreseptor
seperti enzim, antibodi, mikroba, protein, hormon, asam nukleat, dan sebagainya; lalu transduser
akan mengubah sinyal itu ke dalam informasi analitik kuantitatif. Prinsipnya
sederhana, patogen dideteksi berdasarkan karakteristiknya, misalnya enzim yang
dikeluarkannya. Enzim itu akan berikatan dengan senyawa pengenal yang ada pada
biosensor, misalnya protein yang mampu membuat enzim itu bekerja. Hal itulah
yang dideteksi oleh biosensor. Dan seberapa banyak hasil pekerjaan dari enzim
yang menjadi target biosensor menunjukkan berbagai nilai kuantitatif seperti
seberapa banyak patogen yang terdapat dalam bahan pangan, seberapa berbahaya
enzim tersebut (jika enzim itu yang menjadikan bahan pangan beracun), dsb.
Pengukuran
jumlah zat yang dihasilkan oleh kerja enzim ataupun reaksinya diukur dengan
berbagai tipe transduser seperti peralatan elektrokimia (amperemeter, potensiometer, konduktimeter) yang mengukur mobilitas ion, difusi elektron, muatan kimia, dsb; termal yang mengukur perubahan temperatur;
optis yang
mengukur absorpsi, reflektansi, atau emisi radiasi elektromagnetik; dan piezoelektrik yang
mengukur perubahan massa atau viskositas skala mikro. Metode biosensor
menjanjikan durasi pendeteksian antara 0.5-2 jam lamanya
Kelemahan
biosensor adalah kemungkinan adanya interaksi antara biosensor dengan bahan pangan, kalibrasi,
perawatan, sterilisasi, tingkat reproduksi alat biosensor di pabrik, dan biaya.
Spektrometri inframerah
Spektrum absorpsi inframerah untuk Salmonella enteric.
Spektrometri inframerah adalah metode pemanfaatan spektrum
yang dihasilkan dari pemancaran inframerah terhadap sampel. Spektrum yang
dihasilkan berupa tingkat reflektansi, transmisi, ataupun keduanya yang dapat
ditangkap langsung, atau tingkat absorbansi yang didapat dari hasil kalkulasi.
Setiap bakteri, ragi, dan mikroorganisme lainnya yang berada di dalam bahan pangan
dapat dikarakterisasi menggunakan metode ini. Spektrum yang dihasilkan spesifik
terhadap spesies dan strain bakteri tertentu. Spesies yang tidak diketahui pun
bisa diketahui keberadaannya dengan menganalisa spektrum yang didapat di mana
setiap jenis komponen organik dari bakteri (lipid, protein, hingga DNA) akan mengabsorpsi inframerah pada frekuensi
tertentu.
Teknologi
Pengolahan Pangan
Ø Proses Pengeringan
Hall (1957) menyatakan proses pengeringan adalah proses pengambilan atau penurunan
kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat lajukerusakan
biji-bijian akibat aktivitas biologis dan kimia sebelum bahan
diolah.Pengeringan adalah metode untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian
air dari suatu
bahan dengan cara
menguapkannya hingga kadar
air kesetimbangan dengan kondisi udara normal atau kadar air yang setara
dengan nilai aktivitas air (Aw) yang aman dari kerusakan mikrobiologis,
enzimatis, dan kimiawi. Sedangkan
dehidrasi adalah proses pengeluaran atau penghilangan air dari suatu bahan
dengan cara menguapkannya hingga kadar
air yang sangat rendah mendekati nol.
Ada 4 metode pengeringan yang sekarang dilakukan. Semua cara tersebut telah
disesuaikan dengan jenis komoditi dan kemampuan serta teknologi yang ada.
1. Pengeringan Langsung atau Penjemuran (Sun Drying).
Penjemuran merupakan pengeringan
alamiah dengan menggunakan sinar matahari
langsung sebagai energi
panas. Pengeringan secara
penjemuran memerlukan tempat yang luas, wadah penjemuran yang luas serta
waktu yang lama dan mutu
yang sangat bergantung
dengan cuaca tetapi
biaya yang dikeluarkan lebih
sedikit. Hasil yang diperoleh seringkali mengalami kerusakan oleh mikrobia dan
lalat karena factor lama penjemuran
Ada 3 macam alat pengering dengan bertenagakan sinar matahari:
a. Tipe absorpsi dimana produk langsung dipanaskan dengan sinar matahari.
b. Alat pengering tidak
langsung atau tipe
konveksi dimana produk
kontak
dengan udara seperti pada alat dehidrasi konvensional.
c. Alat pengering dengan system kombinasi kedua tipe diatas.
2. Pengeringan Buatan (Artificial Drying)
Pengeringan buatan atau sering disebut pengeringan mekanis merupakan pengeringan
dengan menggunakan alat
pengering. Tinggi rendahnya
suhu,kelembaban udara,
kecepatan pengaliran udara
dan waktu pengeringan dapat diatur sesuai dengan komoditi yang
dikeringkan. Pengawasan yang tidak
tepat dari factor diatas dapat menyebabkan case hardening yaitu suatu keadaan
dimana bagian permukaan bahan telah sangat
kering sedangkan bagian dalam bahan masih basah. Hal ini
terjadi apabila penguapan air pada pemukaan bahan jauh lebih cepat daripada
difusi air dari dalam bahan menuju permukaan.
Jenis pengeringan pengering buatan dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu:
a. Pengeringan Adiabatik
Merupakan pengeringan dimana panas dibawa ke alat pengering oleh udara panas.
Udara yang telah dipanaskan memberi panas pada bahan pangan yang akan dikeringkan.
Alat pengering yang termasuk kelompok ini antara lain;
b. Pengering cabinet
Pengering ini terdiri dari suatu ruangan dimana rigen-rigen utuk produk
yang dikeringkan dapat diletakkan
didalannya. Didalam pengering
yang berukuran besar, rigen-rigen
pengering disusun diatas
kereta untuk mempermudah penanganannya; dalam unit yang
berukuran kecil, rigen-rigen pengering dapat disusun diatas suatu penyangga
yang tetap didalam pengering tersebut. Udara dihembuskan dengan
menggunakan kipas angin
melalui suatu pemanas
dan kemudian menembus rigen-rigen pengering yang berisi bahan. Pada
umumnya pengering ini digunakan untuk
penelitian dehidrasi sayuran dan buah-buahan dalam laboratorium. Selain
pengering cabinet juga ada bed dryer,
air lift dryer, maupun vertical down
flow concurrent dryer.
c. Pengeringan isothermik
Merupakan pengeringan pengeringan yang
didasarkan atas adanya kontak
langsung antara bahan pangan dengan lembaran logam yang panas. Pengering
yang termasuk kelompokini ialah; drum dryer, shelf dryer, dan continous
vacuum
dryer.
3. Pengeringan Secara Pembekuan (Freeze Drying)
Pada pengeringan ini digunakan prinsip sublimasi, dimana bahan pangan dibekukan
terlebioh dulu dan air dikeluarkan dari bahan secara sublimasi dalam kondisi
tekanan vakum. Jadi langsung dari bentuk padat menjadi gas atau uap, dan proses
ini dilakukan dalam vakum (tekanan < 4 mmHg). Suhu yang digunakan pada
system ini adalah sekitar (-10C), sehingga kemungkinan kerusakan kimiawi maupun
mikrobiologis dapat dihindari. Hal ini menyebabkan hasil mempunyai citarasa
tetap dan rehidrasi yang baik.
4. Pengeringan Secara Osmotik (
Osmotic Dehydration)
Didasarkan atas proses osmosis yang dapat digunakan untuk memindahkan air
dari larutan encer kelarutan yang lebih pekat melalui lapisan semipermeabel. Proses
pemindahan berlangsung sampai terjadi
keseimbangan antara larutan gula dengan bahan yang dikeringkan. Dari beberapa
cara diatas didasarkan atas biaya, pengeringan
matahari lebih menguntungkan, tetapi
didasarkan atas waktu pengeringan dan
kualitas, dehidrasai lebih
menguntungkan. Selanjutnya pengeringan matahari
tidak dapat dipraktekkan secara
luas, karena beberapa daerah yang sesuai untuk pemukiman
dan mengusahakan pertanian memiliki kondisi cuaca yang tidak baik (Desrosier,
Norman W, 1988). Beberapa keuntungan dari pemakaian teknologi pengeringan pada
sayur dan buah antara lain: bahan menjadi lebih awet, volume bahan menjadi
lebih kecil sehingga mempermudah dan menghemat ruang pengangkutan dan
pengepakan, berat bahan juga menjadi berkurang sehingga memudahkan
pengangkutan, dengan demikian
diharapkan biaya produksi
menjadi lebih murah.
Sedangkan sisi kerugiannya antara
lain: terjadinya perubahan
sifat fisis seperti
pengerutan, perubahan warna, kekerasan dan sebagainya. Perubahan
kualitas kimia antara lain: penurunan kandungan vitamin C maupun terjadinya
pencoklatan demikian pula kualitas organoleptisnya (Susanto, 1994).
Tujuan dari pengeringan, yaitu:
1. Daya simpan bahan lebih lama karena kadar air dalam bahan relatif lebih rendah sehingga
kerusakan enzim maupun
mikroorganisme dapat lebih ditekan.
2. Dapat dihasilkan produk yang bernilai ekonomis lebih tinggi.
3. Mempermudah distribusi karena
umumnya bahan yang
telah dikeringkan mempunyai
berat yang lebih ringan dan bentuk lebih ringkas.
Ø Teknologi pengolahan minimal
Minimally processed
atau pengolahan minimal merupakan serangkaian perlakuan
terhadap buah-buahan atau sayuran segar untuk menghilangkan bagian- bagian yang
tidak dimakan serta melakukan pengecilan ukuran (pemotongan atau pengirisan) sehingga
mempercepat penyajian. Teknologi
pengolahan minimal didefinisikan
sebagai kegiatan pengolahan yang mencakup pencucian, sortasi, pembersihan, pengupasan,
pemotongan dan lain
sebagainya yang tidak mempengaruhi sifat-sifat
mutu bahan segar,
khususnya kandungan gizinya (Shewfelt et al., 1987). Kelebihan
dari buah-buahan dan sayuran yang terolah minimal selain kemudahan dalam
penyajian adalah memungkinkan konsumen melihat
secara langsung kondisi bagian dalam produk sehungga menawarkan mutu yang lebih terjamin. Cara
pengolahan minimal buah-buahan/ayuran dan teknik pengemasan yang tepat
merupakan kunci utama dalam mempertahankan mutu dan memperpanjang masa simpan
produk.
Secara umum, proses pengolahan minimal buah-buahan dan
sayur-sayuran meliputi tahapan-tahapan seperti yang pada diagram alir (gambar
2). Buah-buahan dan sayuran utuh sebagai bahan baku hendaknya memiliki
kualitasa yang baik. Sebelum pengemasan, buah-buahan dan sayuran utuh dapat
diberikan perlakuan tambahan yang bertujuan
untuk memperpanjang umur
simpan. Pengemasan dilakukan
dengan teknik tertentu sehingga dapat memperpanjang masa simpan. Penyimpanan
dilakukan pada suhu rendah sesuai yang direkomendasikan, tidak boleh menyimpan
pada suhu terlalu rendah karena dapat menyebabkan kerusakan dingin (chilling
injury). Penyimpanan pada suhu rendah
dapat menekan aktivitas respirasi dan metabolisme, menekan kehilangan air dan
pelayuan, perubahan warna dan tekstur, menunda proses pelunakan, serta mencegah
keusakan akibat aktivitas mikroba.
Dalam pengolahan dan pendistribusian hasil olahan
minimal buah-buahan dan sayuran, terdapat faktor-faktor yang dapat
mempengaruhi, antara lain yaitu faktor geografis antara daerah panen dan
konsumen, tingkat kerusakan produk, karakteristik mutu, tingkat ekonomi, dan
pasaran untuk produk Permasalahan yang mendasar dalam peningkatan
daya simpan olahan minimal buah-buahan dan sayuran adalah jaringan buah dan
sayuran masih dalam keadaan hidup, dimana masih terjadi proses respirasi yang
melibatkan reaksi-reaksi kimia dan adanya daur hidup mikrobiologi yang harus dihambat.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas
produk hasil olahan
minimal buah dan
sayuran meliputi kondisi pertumbuhan, kultivar dan tingkat
kematangan saat panen, cara pemanenan, serta lama penyimpanan dan kondisinya.
Pada proses persiapan untuk produk olahan minimal
seperti pengupasan dan pengirisan buah, terdapat kemungkinan terjadinya luka
pada jaringan buah atau sayuran. Terbukanya jaringan tersebut akan memperpendek
daya simpan buah, yang juga menyebabkan terjadinya hal-hal seperti di bawah ini
:
a. Percepatan produksi etilen.
Jaringan yang
terbuang pada beberapa bagian buah atau sayuran dapat mempercepat laju produksi
etilen. Produksi etilen akibat luka pada saat sebelum proses klimakterik dan
pada saat klimakterik buah akan lebih besar daripada setelah melewati
proses klimakterik. Produksi
etilen tidak berpengaruh
pada tingkat kematangan pada buah
non-klimakterik. Peningkatan etilen akibat luka jaringan dapat menyebabkan perubahan fisiologi dan
berakibat pada kualitas
produk yang meliputi
peningkatan permeabilitas sel, peningkatan
kerusakan dan aktivitas
respirasi, serta meningkatnya aktivitas
enzim.
b.Degradasi membran lemak
Kerusakan pada sistem membran akan menyebabkan hilangnya beberapa enzim dan
substrat. Produksi etilen akibat luka jaringan juga dapat meningkatkan permeabilitas
membran dan pengurangan biosintesis fosfolipid .
c.Peningkatan respirasi
Adanya perlakuan sel akibat pengupasan akan meningkatkan laju respirasi sehingga
degradasi pati meningkat, begitu pula
dengan aktivitas metabolism lewat jalur TCA (Three Carboxylic Acid) yang
mengaktifkan transpor elektron. Peningkatan
laju respirasi yang terjadi pada hasil olahan minimal berkisar dari 2
hingga 10 kali daripada
buah tanpa perlakuan minimally
process. Peningkatan respirasi merupakan akibat dari beberapa reaksi
biologis yang dapat mengubah warna, flavor, tekstur, dan kandungan gizi.
Perubahan reaksi biokimia yang terjadi dalam sel meliputi stimulasi penguraian
karbohidrat, pengaktifan glikolisis, pengaktifan aktivitas mitokondria, serta
peningkatan sintesa protein dan aktivitas enzim.
d.Oksidasi pencoklatan
Daya simpan olahan minimal buah-buahan dan sayuran dapat ditentukan dengan
enzim pencoklatan selama penyimpanan, dimana reaksi pencoklatan ini dapat
dihambat dengan penyimpanan pada suhu rendah. Perubahan warna yang terjadi pada
permukaan potongan buah
atau sayuran dapat
diakibatkan oleh rusaknya
beberapa jaringan penyusun, terutama pada sel jaringan yang pecah, yang
kemudian mengalami kontak dengan udara sehingga terjadi oksidasi.
e.Kehilangan air
Pemotongan atau pengupasan buah dan sayuran mempengaruhi jaringan dan meningkatkan laju
penguapan air. Perbedaan
laju kehilangan air
antara permukaan buah yang belum terpotong dan sudah terpotong / teriris
berkisar antara 5 hingga 10 kali. Pengemasan dapat membantu untuk mencegah atau
mengurangi terjadinya kerusakan. Adanya wadah atau kemsan dapat membantu mencegah
atau mengurangi kerusakan, melindungi produk yang ada di dalamnya dan
melindungi dari bahaya pencemaran atau kontaminasi serta gangguan fisik (gesekan
dan benturan). Selain itu, kemasan juga berfungsi sebagai perangsang atau daya
tarik bagi konsumen. Namun demikian, karena produk yang dikemas adalah benda
hidup yang dicirikan oleh adanya aktivitas respirasi, maka pelu memperhatikan beberapa
hal agar produk
yang dikemas tidakmmengalami kerusakan. Diantaranya
adalah (1) kemasan tidak boleh kedap gas, (2)
dapat memberikan efek atmosfir
termodifikasi (menurunkan konsentrasi
O2 dan meningkatkan konsentrasi CO2), dan (3) tidak mencemari atau bereaksi dengan produk
yang dikemas.
KESIMPULAN
Keamanan pangan merupakan aspek yang
penting dalam kehidupan sehari-hari. Sehingga keamanan pangan perlu
ditangkatkan untuk mendapat kualitas pangan yang lebih baik.Salah satu caranya
adalah dengan memanfaatkan teknologi dalam pengolahan pangan.Hal ini dilakukan
untuk mengurangi atau bahkan menghilangkan kerusakan pangan yang salah satunya
disebabkan oleh mikrororganisme atau faktor lainnya
DAFTAR PUSTAKA
http://sittiasniar.blogspot.co.id/2014/03/makalah-keamanan-pangan.html?m=1
online casino for real money | Kadangpintar
BalasHapusBetMGM online casino games and slots - Join now for a kadangpintar chance to win great bonuses 바카라 사이트 with great rewards, as well as free spins. 제왕카지노