Ozon (O3) adalah senyawa pengoksidasi kuat yang umum digunakan
untuk desinfeksi
air minum. Sejak tahun
1982, FDA memasukkan ozon ke
dalam kategori GRAS (Generally Recognized As Safe)
untuk air minum dalam
kemasan (AMDK). Jika
praktek pengolahan AMDK dilakukan sesuai dengan GMP, maka konsentrasi ozon yang
dibutuhkan pada waktu pembotolan maksimal 0.4 mg/kg.
Masalah yang timbul pada proses pembuatan AMDK dengan teknik ozonisasi
adalah adanya komplain dari konsumen tentang penyimpangan
bau dan rasa air yang
dikemas. Hal ini diduga karena adanya
interaksi antara residu ozon di dalam air dengan ikatan rangkap dari
polimer kemasan (plastik), yang mengakibatkan degradasi polimer menjadi
komponen-komponen yang selanjutnya bermigrasi ke dalam air yang dikemas sehingga
menyebabkan penyimpangan bau dan rasa.
Steiner (1991) yang disitasi Song et al (2003) melaporkan bahwa kontak
antara film low-density polyethylene (LDPE) dengan larutan ozon 3.6 mg/kg
selama 10 menit, dapat menyebabkan terbentuknya komponen-komponen hasil
degradasi film, diantaranya komponen butylated hydroxytoluene (BHT) dan butylated
hydroxyanisole (BHA) teroksidasi, ester asam ptalat, alkana, keton dan
peroksida. Komponen hasil degradasi ini bisa
menyebabkan penyimpangan bau dan rasa pada pangan.
Dekomposisi ozon di dalam air akan menghasilkan produk intermediat reaktif
seperti radikal hidroksil dan superoksida.
Menurut Kim et al (1999) dalam Song et al (2003), sifat reaktif ozon
mungkin disebabkan oleh kemampuan oksidasi dari radikal-radikal bebas yang
dihasilkan ini. Karena radikal bebas
bisa langsung menyerang ikatan karbon-karbon, maka efek degradasi yang terjadi
pada LDPE menjadi sangat besar. Pengaruh
ozon terhadap jenis film yang lain mungkin bervariasi.
Saat ini, polimer dari jenis polyethylene terephthalate (PET), high-density
polyethylene (HDPE), polypropylene (PP) and ethylene vinyl acetate (EVA)
digunakan secara luas oleh industri AMDK untuk membuat botol maupun tutup
kemasan AMDK. Beberapa penelitian
menunjukkan bahwa perlakuan ozon dapat mengoksidasi dan mendegradasi polimer
PET, HDPE, dan PP tidak hanya di permukaan tetapi sampai ke bagian dalam dan
memodifikasi sifat fungsionalnya. Ozon
diduga juga memfasilitasi migrasi dari komponen residu maupun hasil dekomposisi
polimer botol. Pembentukan dan migrasi
komponen hasil degradasi ke dalam AMDK akan menyebabkan perubahan karakteristik
sensorik produk juga masalah kesehatan pada konsumen.
Song et al (2003) telah meneliti migrasi produk-produk volatil hasil
degradasi dari botol PET dan HDPE serta tutup PP dan liner dari jenis EVA ke dalam air
yang diproses dengan teknik ozonisasi. Strip
polimer direndam dalam air destilasi bebas ion yang diberi perlakuan ozon
dengan konsentrasi 0.5. 2.5 dan/atau 5 mg/kg di dalam vial ukuran 35 ml yang
tertutup rapat. Selanjutnya, vial disimpan pada suhu 40oC selama 10
hari.
Hasil penelitian Song et al (2003) menunjukkan bahwa migrasi komponen
volatil terjadi pada sampel polimer HDPE, PP dan EVA, tetapi tidak terdeteksi
pada polimer PET. Komponen volatil yang
ditemukan adalah aldehid dan keton dengan panjang rantai C4-C9, yaitu butanal,
pentanal, heksanal, heptanal, oktanal, nonanal, 2,2-dimetil propanal,
3-heksanon, 2-heksanon, dan heptanon. Secara umum, terjadi peningkatan
konsentrasi komponen-komponen volatil dengan meningkatnya lama waktu kontak
dengan ozon. Komponen volatil yang
paling banyak bermigrasi adalah heksanal (14.1 ± 0.6 µg/kg) dan berasal dari tutup PP yang diberi
perlakuan ozon dengan konsentrasi 5 mg/kg dan disimpan pada suhu 40oC
selama 10 hari. Penelitian ini
mengindikasikan bahwa tutup PP dengan liner jenis EVA merupakan sumber utama
dari terbentuknya penyimpangan bau dan rasa pada air yang di ozonisasi.
Konsentrasi komponen terekstrak
yang ditemukan di dalam air masih lebih rendah dari batas maksimal yang
diijinkan oleh FDA (maksimal 14.9 µg/kg).
Walaupun demikian, komponen-komponen volatil memiliki ambang batas
organoleptik yang rendah sehingga menyebabkan penyimpangan bau dan rasa pada
AMDK yang dikemasnya.
Sumber:
Song, Y.S., F. Al-Taherz and G.
Sadlerz. 2003. Migration of volatile degradation products
into ozonated water from plastic packaging materials. Food Additives and Contaminants, Vol. 20, No.
10, pages 985–994
Abstrak lain tentang MIGRASI KOMPONEN PLASTIK KE DALAM AIR MINUM YANG DIBERI PERLAKUAN OZONISASI