Kehilangan mutu dan kerusakan
pangan disebabkan oleh faktor-faktor
sebagai berikut: 1). pertumbuhan mikroba yang menggunakan pangan sebagai
substrat untuk memproduksi toksin didalam pangan; 2). katabolisme dan pelayuan
(senescence) yaitu proses pemecahan dan
pematangan yang dikatalisis enzim indigenus; 3). reaksi kimia antar komponen
pangan dan/atau bahan-bahan lainnya dalam lingkungan penyimpanan; 4). kerusakan
fisik oleh faktor lingkungan (kondisi proses maupun penyimpanan) dan 5). kontaminasi
serangga, parasit dan tikus.
Agar dapat
berjalan, setiap reaksi kimiawi dan enzimatis membutuhkan kondisi lingkungan
yang optimum (misalnya
suhu, pH, konsentrasi garam, ketersediaan air, kofaktor
dan faktor lainnya). Sebagai contoh, mikroorganisme memerlukan semua kondisi yang optimum untuk
berlangsungnya reaksi kimiawi dan enzimatis, dan juga membutuhkan karbon,
sumber nitrogen, beragam mineral, dan ada atau tidak ada oksigen
(aerobik/anaero-bik), beberapa vitamin dan sebagainya.
Sehingga: untuk mengontrol kerusakan kita harus
membuat kondisi yang dapat menghambat terjadinya reaksi yang tidak
dikehendaki. Secara umum, penyebab utama
kerusakan produk susu, daging dan unggas adalah mikroorganisme sementara
penyebab utama kerusakan buah dan sayur pada tahap awal adalah proses pelayuan
(senescence) dan pengeringan (desiccation) yang kemudian diikuti
oleh aktivitas mikroorganisme.
Prinsip
pengawetan pangan ada tiga, yaitu: 1). Mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial; 2). Mencegah atau
memperlambat laju proses dekomposisi
(autolisis) bahan pangan; dan 3). Mencegah kerusakan yang disebabkan oleh
faktor lingkungan termasuk serangan hama.
Mencegah atau
memperlambat kerusakan mikrobial dapat dilakukan dengan cara: a). mencegah
masuknya mikroorganisme (bekerja dengan aseptis); b). mengeluarkan mikroorganisme,
misalnya dengan proses filtrasi; c). menghambat pertumbuhan dan aktivitas
mikroorganisme, misalnya dengan penggunaan suhu rendah, pengeringan, penggunaan
kondisi anaerobik atau penggunaan pengawet kimia; d). membunuh mikroorganisme,
misalnya dengan
sterilisasi atau radiasi.
Mencegah atau
memperlambat laju proses dekomposisi
(autolisis) bahan pangan dapat dilakukan dengan cara destruksi atau inaktivasi
enzim pangan, misalnya dengan proses blansir dan atau dengan memperlambat
reaksi kimia, misalnya mencegah reaksi oksidasi dengan penambahan anti oksidan.
Pengolahan (pengawetan) dilakukan
untuk memperpanjang umur simpan
(lamanya suatu produk dapat disimpan tanpa mengalami kerusakan) produk
pangan. Proses pengolahan apa yang akan
dilakukan, tergantung pada berapa lama umur simpan produk yang diinginkan, dan
berapa banyak perubahan mutu produk yang dapat diterima. Berdasarkan target waktu pengawetan, maka pengawetan
dapat bersifat jangka pendek atau bersifat 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, fermentasi, radiasi dan kombinasinya.
Penanganan
aseptis merupakan proses
penanganan yang dilakukan dengan mencegah masuknya kontaminan kimiawi dan
mikroorganisme kedalam bahan pangan, 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.
Penggunaan
suhu rendah bertujuan
untuk memperlambat laju reaksi kimia, reaksi enzimatis dan pertumbuhan
mikroorganisme tanpa menyebabkan kerusakan produk.
Beberapa
perubahan kimia seperti terjadi pada tepung, sereal, biji-bijian, minyak
disebabkan oleh keberadaan air. Air
dibutuhkan mikroorganisme untuk mempertahankan hidupnya. Pengeluaran sebagian kandungan air bahan
melalui proses pemekatan atau pengeringan akan menurunkan laju reaksi kimiawi,
enzimatis maupun mikrobial.
Perlakuan
panas ringan (pasteurisasi dan blansir) dilakukan pada suhu <100°C.
Proses blansir akan merusak sistem enzim dan membunuh sebagian
mikroorganisme. Tetapi, sebagian besar
mikroorganisme tidak dapat dihancurkan oleh proses blansir. Pasteurisasi menggunakan intensitas suhu dan
waktu
pemanasan yang lebih besar daripada blansir. Pasteurisasi akan menginaktifasi enzim,
membunuh mikroorganisme patogen (penyebab peyakit) dan sebagian mikroorganisme
pembusuk.
Beberapa
reaksi penyebab kerusakan pangan dipicu oleh oksigen. Reaksi kimiawi seperti oksidasi lemak
(ketengikan) yang terjadi pada minyak sayur, biji-bijian, buah-buahan, sayuran,
susu, daging dan reaksi pencoklatan pada buah dan sayur dapat diperlambat
dengan mengurangi kehadiran oksigen.
Penggunaan pengawet dengan konsentrasi rendah dan
proses fermentasi juga merupakan cara yang dapat dilakukan untuk pengawetan
temporer. Gula, garam,
asam dan SO2
menghambat pertumbuhan mikroorganisme.
Asam laktat yang dihasilkan selama proses fermentasi akan menghambat
pertumbuhan kapang dan kamir.
Pemaparan pangan dengan radiasi elektromagnetik
bisa merusak atau menghambat beberapa mikroorganisme dan sistim enzim alami
tanpa perubahan nyata pada kualitas produk.
Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk pengawetan jangka
panjang adalah pemanasan pada suhu tinggi (≥100°C), penggunaan pengawet
kimia, pengeringan, pengeluaran udara (pemvakuman),
pembekuan dan kombinasi
proses.
Pemanasan pada suhu tinggi yang dilakukan
bersama-sama dengan pengemasan yang bisa mencegah rekontaminasi, dapat
menghambat/merusak mikroorganisme dan enzim.
Penggunaan gula atau garam dengan konsentrasi yang
tinggi akan menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan reaksi enzimatis,
seperti yang dilakukan pada pembuatan jeli dan dendeng. Pengawet alami seperti etanol, asam asetat
dan asam laktat yang dihasilkan oleh mikroorganisme terpilih selama proses
fermentasi bisa menghambat pertumbuhan mikroorga-nisme pembusuk. Penambahan pengawet seperti asam benzoat dan
asam propionat juga berfungsi menghambat mikroorganisme secara selektif.
Proses pengeringan akan mengeluarkan air dan
menyebabkan peningkatan konsentrasi padatan terlarut didalam bahan pangan. Kondisi ini akan meningkatkan tekanan osmotik
didalam bahan, sehingga menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan memperlambat
laju reaksi kimia maupun enzimatis.
Penghilangan udara akan mengeluarkan semua oksigen
sehingga mencegah berlangsungnya reaksi kimiawi dan enzimatis yang dipicu oleh
oksigen, juga menghambat pertumbuhan mikroorganisme aerobik.
Perlakuan pembekuan (freezing) secara signifikan
akan memperlambat laju reaksi kimiawi dan enzimatis serta menghambat aktivitas
mikroorganisme.
Proses pengawetan biasanya dilakukan dengan
mengkombinasikan beberapa metode pengawetan.
Sebagai contoh, pembuatan susu pasteurisasi yang ditujukan untuk
pengawetan jangka pendek dilakukan dengan kombinasi proses pemanasan ringan
(pasteurisasi), pengemasan dan penyimpanan pada suhu rendah (refrigerasi). 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 wadah (container)
dan kemasan yang dapat melindungi produk dari mikroorganisme untuk menghindari
terjadinya rekontaminasi selama penyimpanan.
Abstrak lain tentang Prinsip Pengawetan Pangan