Pengawetan Bahan Pangan Fermentasi & Iradiasi [PDF]

Citation preview

MAKALAH PENGANTAR TEKNOLOGI PANGAN PENGAWETAN PANGAN DENGAN FERMENTASI DAN IRADIASI



Disusun Oleh : KELOMPOK 6 Annissa Fitria



[2016349088]



Lilis Sonata Simatupang



[2015349102]



Nazila Amanah



[2015349098]



Nissa Nurachmi Mauliana



[2015349099]



Rosita Rahayu Dwi Pertiwi



[2015349103]



Liza Ariestia



[2016349093]



PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS SAHID 2017



KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan izin-Nya kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Pengawetan Pangan dengan Fermentasi dan Iradiasi” ini dengan baik. Makalah ini disusun sebagai salah satu pemenuhan tugas mata kuliah Pengantar Teknologi Pangan. Atas dukungan moral dan materi yang diberikan dalam penyusunan makalah ini, maka kami mengucapkan terima kasih kepada Bapak M. Fajri Romadhan, S.Si,. M.Si. selaku dosen mata kuliah Pengantar Teknologi Pangan serta kepada teman-teman kelompok yang telah bekerja sama dalam pembuatan makalah ini. Kami menyadari dalam penyusunan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan dan jauh dari sempurna. Untuk itu, diharapkan kepada siapapun yang membaca makalah ini dapat memberikan kritk dan saran yang konstruktif agar makalah ini menjadi lebih baik. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.



Jakarta, Januari 2017



ii



DAFTAR ISI Kata Pengantar........................................................................................



ii



Daftar Isi....................................................................................................



iii



Pendahuluan..............................................................................................



1



Fermentasi.................................................................................................



3



Definisi..............................................................................................



3



Peranan Mikroorganisme dalam Teknologi Fermentasi............................ 5 Pertumbuhan Mikroorganisme..............................................................



8



Substrat Fermentasi.............................................................................



13



Produk Teknologi Fermentasi..............................................................



14



Iradiasi......................................................................................................



19



Pendahuluan.......................................................................................



19



Pengertian Umum Radiasi...................................................................



20



Prinsip Pengawetan Pangan dengan Iradiasi...........................................



21



Jenis Iradiasi Pangan..........................................................................



. 22



Penggunaan Iradiasi Pangan................................................................



22



Dosis Iradiasi......................................................................................



23



Keuntungan dan Kerugian Aplikasi Iradiasi Pangan ............................... 25 Aplikasi Iradiasi ...................................................................................



26



Kesimpulan ……………………………………………………………........... 28 Daftar Pustaka…………………………………………………………........... 30



iii



PENDAHULUAN Latar Belakang Pangan merupakan salah satu kebutuhan pokok yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Pengolahan dan pengawetan bahan makanan memiliki interelasi terhadap pemenuhan gizi masyarakat, maka Tidak mengherankan jika semua negara baik negara maju maupun berkembang selalu berusaha untuk menyediakan suplai pangan yang cukup, aman dan bergizi. Salah satunya dengan melakukan berbagai cara pengolahan dan pengawetan pangan yang dapat memberikan perlindungan terhadap bahan pangan yang akan dikonsumsi. Pangan secara umum bersifat mudah rusak (perishable), karena kadar air yang terkandung di dalamnya sebagai faktor utama penyebab kerusakan pangan itu sendiri. Semakin tinggi kadar air suatu pangan, akan semakin besar kemungkinan kerusakannya baik sebagai akibat aktivitas biologis internal (metabolisme) maupun masuknya mikroba perusak. Kriteria yang dapat digunakan untuk menentukan apakah makanan tersebut masih pantas di konsumsi, secara tepat sulit di laksanakan karena melibatkan faktor-faktor nonteknik, sosial ekonomi, dan budaya suatu bangsa. Idealnya, makanan tersebut harus: bebas polusi pada setiap tahap produksi dan penanganan makanan, bebas dari perubahan-perubahan kimia dan fisik, bebas mikroba dan parasit yang dapat menyebabkan penyakit atau pembusukan (Winarno,1993). Ada 6 dasar prinsip pengolahan bahan makanan untuk pengawetan. Keenam prinsip ini adalah: 1.



Pengurangan air – pengeringan, dehidrasi, dan pengentalan



2.



Perlakuan panas – blanching, pasteurisasi, dan sterilisasi



3.



Perlakuan suhu rendah – pendinginan dan pembekuan



4.



Pengendalian makanan – fermentasi dan aditif asam



5.



Berbagai macam zat kimia aditif



6.



Iradiasi Dalam makalah ini, akan diuraikan secara khusus pada pengawetan pangan



dengan cara fermentasi dan iradiasi.



1



Tujuan 1. Mengetahui cara pengawetan makanan dengan fermentasi dan iradiasi. 2. Mengetahui bahan pangan apa saja yang diawetkan dengan fermentasi dan iradiasi. Manfaat 1. Lebih mengetahui proses pengawetan makanan secara fermentasi dan iradiasi 2. Lebih mengenal produk pangan yang diawetkan dengan cara fermentasi dan iradiasi



2



FERMENTASI 1.



Definisi Fermentasi mempunyai arti yang berbeda bagi ahli biokimia dan



mikrobiologi industri. Arti fermentasi pada bidang biokimia dihubungkan dengan pembangkitan



energi oleh katabolisme



senyawa



organik.



Pada bidang



mikrobiologi industri,fermentasi mempunyai arti yang lebih luas, yang menggambarkan setiap proses untuk menghasilkan produk daripembiakan mikroorganisme. Perubahan arti kata fermentasi sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh para ahli. Arti kata fermentasi berubah pada saat Gay Lussac berhasil melakukan penelitian yang menunjukkan penguraian gula menjadi alkohol dan karbondioksida. Selanjutnya Pasteur melakukan penelitian mengenai penyebab perubahan sifat bahan yang difermentasi, sehingga dihubungkan dengan mikroorganisme dan akhirnya dengan enzim. Untuk beberapa lama fermentasi terutama dihubungkan dengan karbohidrat, bahkan sampai sekarang pun masih sering digunakan. Padahal pengertian fermentasi tersebut lebih luas lagi, menyangkut juga perombakan protein dan lemak oleh aktivitas mikroorganisme. Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa fermentasi mempunyai pengertian suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organik melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Untuk hidup semua mikroorganisme membutuhkan sumber energi yang diperoleh dari metabolisme bahan pangan dimana mikroorganisme berada di dalamnya.



Bahan



mikroorganisme



baku adalah



energi glukosa.



yang



paling



Dengan



banyak



adanya



digunakan oksigen



oleh



beberapa



mikroorganisme mencerna glukosa dan menghasilkan air, karbondioksida, dan sejumlah besar energi (ATP) yang digunakan untuk tumbuh. Ini adalah metabolisme tipe aerobik. Akan tetapi beberapa mikroorganisme dapat mencerna bahan baku energinya tanpa adanya oksigen dan sebagai hasilnya bahan baku energi ini hanya sebagian yang dipecah. Bukan air, karbondioksida, dan sejumlah besar energi yang dihasilkan, tetapi hanya sejumlah kecil energi, karbondioksida,



3



air, dan produk akhir metabolik organik lain yang dihasilkan. Zat-zat produk akhir ini termasuk sejumlah besar asam laktat, asam asetat, dan etanol, serta sejumlah kecil asam organik volatil lainnya, alkohol dan ester dari alkohol tersebut. Pertumbuhan yang terjadi tanpa adanya oksigen sering dikenal sebagai fermentasi. Proses fermentasi dalam pengolahan pangan adalah proses pengolahan pangan dengan menggunakan aktivitas mikroorganisme secara terkontrol untuk meningkatkan keawetan pangan dengan dioproduksinya asam dan/atau alkohol, untuk menghasilkan produk dengan karekateristik flavor dan aroma yang khas, atau untuk menghasilkan pangan dengan mutu dan nilai yang lebih baik. Contohcontoh produk pangan fermentasi ini bermacam-macam; mulai dari produk tradisional (misalnya tempe, tauco, tape, dll) sampai kepada produk yang modern (misalnya salami dan yoghurt). Proses fermentasi dalam pengolahan pangan mempunyai beberapa keuntungan-keuntungan, antara lain : 1.



Proses fermentasi dapat dilakukan pada kondisi pH dan suhu normal, sehingga tetap mempertahankan (atau sering bahkan meningkatkan) nilai gizi dan organoleptik produk pangan,



2.



Karakteristik flavor dan aroma produk yang dihasilkan bersifat khas, tidak dapat diproduksi dengan teknik/metoda pengolahan lainnya.



3.



Memerlukan energi yang relatif rendah karena dilakukan pada kisaran suhu normal,



4.



Modal dan biaya operasi untuk proses fermentasi umumnya rendah,



5.



Teknologi fermentasi umumnya telah dikuasi secara turun temurun dengan baik. Pengendalian proses fermentasi



pada dasarnya adalah pengendalian



pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme tersebut. Faktor utama yang mengandalikan pertumbuhan mikroorganisme pada bahan pangan adalah : 1.



Ketersediaan sumber-sumber karbon dan nitrogen yang akan digunakan oleh mikroorganisme tersebut untuk tumbuh dan berkembang-biak,



2.



Ketersediaan zat gizi khusus tertentu yang merupakan persyaratan karakteristik bagi mikroorganisme tertentu untuk tumbuh dengan baik,



3.



Nilai pH produk pangan,



4



4.



Suhu inkubasi,



5.



Kadar air,



6.



Ada/tidaknya kompetisi dengan mikroorganisme lainnya.



2.



Peranan Mikroorganisme dalam Teknologi Fermentasi Dalam proses fermentasi, mikroorganisme harus mempunyai 3 (tiga)



karakteristik penting yaitu: 1.



Mikroorganisme harus mampu tumbuh dengan cepat dalam suatu substrat dan lingkungan yang cocok untuk memperbanyak diri.



2.



Mikroorganisme harus memiliki kemampuan untuk mengatur ketahanan fisiologi dan memilki enzim-enzim esensial yang mudah dan banyak supaya perubahan-perubahan kimia yang dikehendaki dapat terjadi.



3.



Kondisi lingkungan yang diperlukan bagi pertumbuhan harus sesuai supaya produksi maksimum. Berdasarkan sumber mikroorganisme, proses fermentasi dibagi 2 (dua)



yaitu: a) Fermentasi spontan, adalah fermentasi bahan pangan dimana dalam pembuatannya tidak ditambahkan mikroorganisme dalam bentuk starter atau ragi, tetapi mikroorganisme yang berperan aktif dalam proses fermentasi berkembang baik secara spontan karena lingkungan hidupnya dibuat sesuai untuk pertumbuhannya, dimana aktivitas dan pertumbuhan bakteri asam laktat dirangsang karena adanya garam, contohnya pada pembuatan sayur asin. b) Fermentasi tidak spontan adalah fermentasi yang terjadi dalam bahan pangan yang dalam pembuatannya ditambahkan mikrorganisme dalam bentuk starter atau ragi, dimana mikroorganisme tersebut akan tumbuh dan berkembangbiak secara aktif merubah bahan yang difermentasi menjadi produk yang diinginkan, contohnya pada pembuatan tempe dan oncom. Mikroorganisme yang memfermentasi bahan pangan dapat menghasilkan perubahan yang menguntungkan (produk-produk fermentasi yang diinginkan) dan perubahan yang merugikan (kerusakan bahan pangan). Dari mikroorganisme yang memfermentasi bahan pangan, yang paling penting adalah bakteri pembentuk



5



asam laktat, asam asetat, dan beberapa jenis khamir penghasil alkohol. Jenis-jenis mikroorganisme yang berperan dalam teknologi fermentasi adalah : Bakteri Asam Laktat. Dari kelompok ini termasuk bakteri yang menghasilkan sejumlah besar asam laktat sebagai hasil akhir dari metabolisme gula (karbohidrat). Asam laktat yang dihasilkan dengan cara tersebut akan menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya dan menimbulkan rasa asam. Ini juga menghambat pertumbuhan dari beberapa jenis mikroorganisme lainnya. Dua kelompok kecil mikroorganisme dikenal



dari



kelompok



ini



yaitu



organisme-organisme



yang



bersifat



homofermentatif dan heterofermentatif. Jenis-jenis homofermentatif yang terpenting hanya menghasilkan asam laktat



dari



metabolisme



gula,



sedangkan



jenis-jenis



heterofermentatif



menghasilkan karbondioksida dan sedikit asam-asam volatil lainnya, alkohol, dan ester disamping asam laktat. Beberapa jenis yang penting dalam kelompok ini: 1.



Streptococcus thermophilus, Streptococcus lactis dan Streptococcus cremoris. Semuanya ini adalah bakteri gram positif, berbentuk bulat (coccus) yang terdapat sebagai rantai dan semuanya mempunyai nilai ekonomis penting dalam industri susu.



2.



Pediococcus cerevisae. Bakteri ini adalah gram positif berbentuk bulat, khususnya terdapat berpasangan atau berempat (tetrads). Walaupun jenis ini tercatat sebagai perusak bir dan anggur, bakteri ini berperan penting dalam fermentasi daging dan sayuran.



3.



Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc dextranicum. Bakteri ini adalah gram positif berbentuk bulat yang terdapat secara berpasangan atau rantai pendek. Bakteri-bakteri ini berperanan dalam perusakan larutan gula dengan produksi pertumbuhan dekstran berlendir. Walaupun demikian, bakteribakteri ini merupakan jenis yang penting dalam permulaan fermentasi sayuran dan juga ditemukan dalam sari buah, anggur, dan bahan pangan lainnya.



4.



Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckii. Organisme-organisme



6



ini adalah bakteri berbentuk batang, gram positif dan sering berbentuk pasangan dan rantai dari sel-selnya. Jenis ini umumnya lebih tahan terhadap



keadaan



asam



dari



pada



jenis-jenis



Pediococcus



atau



Streptococcus dan oleh karenanya menjadi lebih banyak terdapat pada tahapan terakhir dari fermentasi tipe asam laktat. Bakteri-bakteri ini penting sekali dalam fermentasi susu dan sayuran. Bakteri Asam Propionat Jenis-jenis yang termasuk kelompok ini ditemukan dalam golongan Propionibacterium, berbentuk batang dan merupakan gram positif. Bakteri ini penting dalam fermentasi bahan pangan karena kamampuannya memfermentasi karbohidrat dan juga asam laktat dan menghasilkan asam-asam propionat, asetat, dan karbondioksida. Jenis-jenis ini penting dalam fermentasi keju Swiss. Bakteri Asam asetat Bakteri ini berbentuk batang, gram negatif dan ditemukan dalam golongan Acetobacter sebagai contoh Acetobacter aceti. Metabolismenya lebih bersifat aerobik (tidak seperti spesies tersebut di atas), tetapi peranannya yang utama dalam fermentasi bahan pangan adalah kemampuannya dalam mengoksidasi alkohol dan karbohidrat lainnya menjadi asam asetat dan dipergunakan dalam pabrik cuka. Khamir Khamir sejak dulu berperan dalam fermentasi yang bersifat alkohol dimana produk utama dari metabolismenya adalah etanol. Saccharomyces cerevisiae adalah jenis yang utama yang berperan dalam produksi minuman beralkohol seperti bir dan anggur dan juga digunakan untuk fermentasi adonan dalam perusahaan roti. Kapang Kapang jenis-jenis tertentu digunakan dalam persiapan pembuatan beberapa macam keju dan beberapa fermentasi bahan pangan Asia seperti kecap dan tempe. Jenis-jenis yang termasuk golongan Aspergillus, Rhizopus, dan Penicillium sangat penting dalam kegiatan tersebut.



7



3.



Pertumbuhan Mikroorganisme Pertumbuhan Sel a) Bakteri Bakteri adalah sel prokariotik yang tumbuh dengan cara pembelahan biner, dimana satu sel akan membelah secara simetris menjadi dua sel. Tahap-tahap yang terjadi selama pembelahan adalah sebagai berikut : (1). Mula-mula terjadi peningkatan jumlah komponen-komponen sel termasuk DNA sehingga ukuran sel juga bertambah besar. (2). Terjadi pembelahan sel yang dimulai dengan pertumbuhan dinding sel, pembentukan spektum dan pemisahan septum, dimana masing-masing anak sel mempunyai setengan dinding sel induknya.



b) Khamir Khamir adalah sel eukariotik yang berbeda dengan kapang dalam beberapa hal yaitu : (1). Khamir tidak membentuk spora aseksual seperti pada kapang. (2). Selama siklus pertumbuhan vegetatif, khamir umumnya terdapat dalam bentuk sel tunggal. Khamir dapat tumbuh dengan cara menbentuk tunas (budding) atau membelah (fission), atau campuran dari pertunasan dan pembelahan (budfission). Anak sel yang terbentuk kadang-kadang tidak melepaskan diri dari induknya sehingga membentuk pseudomiselium.



8



c) Kapang Kapang adalah organisme eukariotik yang tumbuh dengan cara perpanjangan hifa. Hifa yang terbentuk kadang-kadang bersifat multinukleat dengan diameter 2 – 10 μ m. Pertumbuhan dengan cara perpanjangan hifa juga terjadi pada beberapa khamir aerobik dan bakteri yang tergolong Actinomycetes seperti Actynomyces, Streptomyces, dan Nocardia. Pada Actynomycetes hifa yang terbentuk mempunyai diameter yang lebih kecil (± 1μm) dengan ukuran yang lebih pendek. Panjang hifa dipengaruhi oleh kondisi pertumbuhan. Jika tumbuh pada permukaan medium, hifa berukuran sangat panjang, sedangkan jika tumbuh dibawah permukaan (terendam), hifa akan terputus-putus sehingga ukurannya lebih pendek tetapi bercabang-cabang. Semakin cepat pengocokan pada kultur terendam. Semakin pendek hifa yang terbentuk. Kurva Pertumbuhan Pertumbuhan mikroba didalam suatu kultur mempunyai kurva seperti terlihat pada gambar berikut



1. Fase Adaptasi Jika mikroba dipindahkan kedalam suatu medium, mula-mula akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan disekitarnya. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :



9



(1). Medium dan lingkungan pertumbuhan. Jika medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya, mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi . Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim. (2). Jumlah inokulum. Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi. Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab, misalnya : (1). Kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas. (2). Mutan yang baru dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya. 2. Fase Pertumbuhan Awal. Setelah mengalami fase adaptasi, mikroba mulai membelah dengan kecepatan yang rendah karena baru mulai menyesuaikan diri. 3. Fase Pertumbuhan Logaritmik. Pada fase ini mikroba membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrien, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban udara. Pada fase ini mikroba membutuhkan energi lebih banyak daripada fase lainnya. Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. 4. Fase Pertumbuhan Lambat. Pada fase ini pertumbuhan populasi mikroba diperlambat karena beberapa sebab : (1). Zat-zat nutrisi didalam medium sudah sangat berkurang. (2). Adanya hasil-hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Pada fase ini jumlah populasi masih naik karena jumlah sel yang tumbuh masih lebih banyak dari pada jumlah sel yang mati.



10



5. Fase Pertumbuhan Tetap (Statis). Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecilkecil karena sel tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis. Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti panas, dingin, radiasi dan bahan-bahan kimia. 6. Fase Menuju Kematian Dan Fase Kematian. Pada fase ini sebagian mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa sebab yaitu : (1). Nutrien didalam medium sudah habis. (2). Energi cadangan didalam sel habis. Kecepatan kematian tergantung dari kondisi nutrien, lingkungan dan jenis mikroba. Perbedaan dalam anatomi mikroba dan mekanisme pertumbuhan menyebabkan perbedaan dalam kecepatan pertumbuhan. Pada umumnya semakin kompleks struktur sel suatu organisme, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk membelah diri atau semakin lama waktu generasinya. Oleh karena itu bakteri mempunyai waktu generasi yang paling cepat, diikuti oleh khamir dan kapang, sedangkan protozoa mempunyai waktu generasi yang paling lama. Pengaruh Nutrien. Kecepatan pertumbuhan pada fase logaritmik dipengaruhi oleh tersedianya nutrien didalam medium dan dapat mencapai maksimum. Kecepatan pertumbuhan mempengaruhi ukuran sel dan jumlah asam nukleat di dalam sel. Semakin tinggi kecepatan pertumbuhan semakin besar ukuran sel dan semakin tinggi jumlah asam nukleat di dalam sel. Demikian pula semakin tinggi kecepatan pertumbuhan akan meningkatkan jumlah massa sel dan ribosoma per unit DNA. Pengaruh Suhu. Pengaruh suhu terhadap kecepatan pertumbuhan spesifik mikroba dapat digolongkan menjadi : (1). Psikrofilik



11



(2). Mesofilik (3). Thermofilik. Suhu juga mempengaruhi efisiensi konversi substrat (karbonenergi) menjadi massa sel . Pada umumnya yield konversi maksimum terjadi pada suhu yang lebih rendah dari pada suhu dimana kecepatan pertumbuhan maksimum.Hal ini penting dalam proses optimasi dimana diinginkan kecepatan pertumbuhan maksimum tetapi bukan yield pertumbuhan maksimum. Pengaruh Aktifitas air. Air sangat penting untuk pertumbuhan mikroba karena selain merupakan 80% dari berat sel mikroba juga karena air berfungsi sebagai reaktan misalnya dalam reaksi hidrolisis, dan sebagai produk misalnya dari reduksi oksigen dalam sistem transpor elektron. Pengaruh pH. Kebanyakan mikroba dapat tumbuh pada kisaran pH sebesar 3 – 4 unit pH atau pada kisaran 1000 – 10.000 kali konsentrasi ion hidrogen. Kebanyak bakteri mempunyai pH optimum sekitar pH 6.5 – 7.5. Dibawah 5.0 dan diatas 8.5 bakteri tidak tumbuh dengan baik. Khamir menyukai pH 4 – 5 dan tumbuh pada kisaran pH 2.5 – 8.5. Oleh karena itu untuk menumbuhkan khamir biasanya dilakukan pada pH rendah untuk mencegah kontaminasi bakteri. Kapang mempunyai pH optimum antara 5 dan 7 dan dapat tumbuh pada kisaran pH 3 – 8.5. Nilai pH untuk pertumbuhan mikroba mempunyai hubungan dengan suhu pertumbuhannya. Jika suhu pertumbuhan naik, pH optimum untuk pertumbuhan juga naik. Dalam fermentasi, kontrol pH penting sekali dilakukan karena pH yang optimum harus dipertahankan selama fermentasi. Perubahan pH dapat terjadi selama fermentasi karena H dilepaskan selama konsumsi NH 4+ dan dikonsumsi selama metabolisme NO3- dan penggunaan asam amino sebagai sumber karbon. Pengaruh Oksigen. Berdasarkan kebutuhan akan oksigen mikroba dapat dibedakan yaitu mikroba yang bersifat aerobik, anaerobik dan anaerobik fakultatif. Kapang dan khamir pada umumnya bersifat aerobik, sedangkan bakteri dapat bersifat aerobik dan anaerobik. Dalam fermentasi menggunakan mikroba aerobik, aerasi selama proses fermentasi sangat berpengaruh terhadap produk akhir yang dihasilkan.



12



Setiap bakteri mempunyai suatu enzim yang tergolong flavoprotein yang dapat bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa-senyawa beracun yaitu H2O2 dan suatu radikal bebas yaitu O2- . Flavoprotein + O2  H2O2 + O2Bakteri yang bersifat aerobik mempunyai enzim-enzim yaitu superoksida dismutase yang memecah radikal bebas tersebut, dan enzim katalase yang memecah H2O2 sehingga menghasilkan senyawa-senyawa akhir yang tidak beracun. Bakteri yang bersifat anaerobik fakultatif juga mempunyai enzim superoksida dismutase, tetapi tidak mempunyai enzim katalase, melainkan mempunyai enzim peroksidase yang mengkatalis reaksi antara H2O2 dengan senyawa eorganik, menghasilkan senyawa yang tidak beracun. Bakteri yang bersifat anaerobik tidak mempunyai enzim superoksida dismutase maupun katalase, oleh karena itu oksigen merupakan racun bagi bakteri tersebut karena terbentuknya H2O2 dan O2- . 4.



Substrat Fermentasi 1. Pemilihan Substrat. Dalam industri fermentasi diperlukan substrat yang murah, mudah tersedia dan efisien penggunaannya. Usaha selalu dilakukan untuk menemukan substrat baru yang lebih murah dan lebih baik, tetapi kadang-kadang timbul masalah baru dalam hal cara penyimpanannya, kemudahannya untuk disterilisasi atau komposisi yang berbeda. Dalam industri fermentasi dimana produk-produknya juga dapat dihasilkan secara sintetis atau dengan cara lainnya, pemilihan substrat merupakan hal yang kritis. Sebagai contoh misalnya produksi asam-asam amino (glutamat, lisin, metiamin, dan sebagainya) serta PST (Protein Sel Tunggal). Pemilihan substrat untuk fermentasi produk-produk tersebut harus sedemikian rupa sehingga harga produknya dapat bersaing dengan harga produk yang diproduksi dengan cara lain. 2. Persyaratan Umum Substrat Fermentasi. Beberapa faktor yang mempengaruhi pemilihan substrat untuk fermentasi adalah :



13



1. Tersedia dan mudah didapat. 2. Sifat fermentasi. 3. Harga dan faktor harga. Substrat untuk fermentasi harus tersedia sepanjang tahun. Substrat yang berasal dari limbah tanaman musiman tidak mudah didapat, terutama bila periode pemanenannya pendek dan bahan tersebut mudah terkontaminasi dan menjadi buruk. Substrat yang baik untuk industri adalah yang relatif stabil dan dapat disimpan selama beberapa bulan. Jika sebagai substrat digunakan bahan buangan atau limbah suatu industri, mutu dan komposisinya sering bervariasi tergantung dari proses yang digunakan sebelumnya. Harga substrat merupakan faktor penting dalam industri tetapi dalam pemilihan substrat harus diperhitungkan jumlah karbon yang tersedia yang berbeda pada masing-masing substrat. 5.



Produk Teknologi Fermentasi a) Produk Fermentasi Daging Sosis fermentasi (misalnya salami, pepperoni dan bologna) diproduksi dari campuran daging yang halus, rempah-rempah, garam kiuring (sodium nitrit/nitrat), garam dan gula. Daging tersebut dimasukkan dalam selongsong sosis (sausage casing), kemudaian difermentasi dan akhirnya dipasteurisasi pada suhu 65 – 68oC selama 4-8 jam, dikeringkan dan kemudian disimpan pada suhu rendah (4-7oC). Proses ini menghasilkan produk sosis yang awet. b) Produk Fermentasi Sayur-Sayuran Produk fermentasi dari sayur-sayuran yang terkenal adalah acar ketimun, sayur asin dan lain-lain. Proses fermentasi sayur-sayuran ini sangat sederhana. Setelah dicuci, ketimun atau sayur-sayuran lain tersebut direndam dalam air garam (2.5-6% berat/berat) yang akan menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk. Sekaligus, pada proses ini kontak udara sebisa mungkin dikurangi dengan cara menutup panci perendam dengan rapat dan air rendaman dibiarkan penuh sehingga tidak ada ruang udara tersisa. Dengan demikian kondisi fermentasi dapat bersifat anerobik.



14



Dengan cara ini, secara alami akan menyebabkan pertumbuhan bakteri-bakteri asam laktat secara bergiliran sesuai dengan nilai pH. Pada kondisi tersebut (relatif anaerobik) akan terbentuk asam laktat sekitar 1%. Sedangkan produk fermentasi dari buah yang terkenal adalah anggur buah. 1.



Sayur Asin Sayur asin merupakan produk olahan sayuran yang mempunyai rasa khas.



Sayur asin dihasilkan dari proses peragian dengan menggunakan air tajin sebagai bahan pertumbuhan bakteri.Tujuan pembuatan sayur asin ini untuk memperpanjang daya simpan sayuran yang mudah busuk dan rusak. Sayur asin ini selain dibuat dari sawi, juga dari bahan-bahan lain, seperti: genjer, kubis dan lain-lain. Keuntungan: Dengan pengolahan yang baik, sayur asin ini dapat awet sampai 1 bulan. 2.



Sauerkraut Sayuran ini diolah dengan cara peragian dan menggunakan garam sebagai



zat pengawetnya. Proses pembuatannya sebenarnya agak begitu jauh berbeda dengan sayur asin, hanya saja ukurannya setelah layu diiris tipis-tipis. Tujuan pengolahan ini selain mengawetkan sayuran juga dapat meningkatkan rasa sayuran itu. Kol atau kubis merupakan sayuran yang paling umum diolah jadi sauerkraut, karena jenis sayuran ini banyak ditanam di Indonesia. Selain kubis, sayuran lain yang dapat diolah menjadi sauerkraut antara lain: sawi, kangkung, genjer, dan lain-lain. 3.



Anggur Buah Anggur buah adalah jenis minuman sari buah yang dibuat dengan cara



peragian. Proses peragian berlangsung selama 7 – 15 hari. Kandungan gula pada bahan diubah menjadi alkohol oleh ragi. Ragi tersebut mulai bekerja aktif bila terlihat ada gelembung-gelembung udara. Pada proses ini, bahan-bahannya harus ditempatkan dalam botol yang tertutup rapat (tanpa udara). Buah yang biasa dibuat anggur antar lain: pisang klutuk (biji), ambon, raja, tawi dan jenis pisang lainnya; serta buah nenas, jambu, apel, mangga, pala, dan lain-lainnya. Namun produk anggur pisang yang paling baik adalah dari jenis pisang klutuk (pisang biji), karena buah pisang ini rasanya lebih manis dan



15



baunya lebih harum. Pisang inipun mudah didapat, karena sering dijumpai tumbuh dipinggir-pinggir sungai sebagai tanaman liar, dan harganyapun sepertiga lebih murah dari jenis pisang lainnya. c) Fermentasi Biji-Bijian : Tempe Produk fermentasi dari biji-bijian cukup banyak dikenal. Sebagi contoh akan dikemukakan tempe, salah satu produk fermentasi tradisional yang cukup terkenal di Indonesia. Tempe merupakan sumber protein nabati yang sangat potensial. Pada umumnya bahan baku dari tempe adalah kacang kedelai dan produk tersebut dikenal dengan tempe kedalai. Bahan baku lainnya juga dapat digunakan untuk membuat tempe, terutama adalah koro benguk (tempe benguk), ampas tahun tempe gembus, kecipir (tempe kecipir), ampas kelapa (tempe bongkrek) dan lain-lainnya. Tempe bongkrek sudah dilarang diproduksi dan dipasarkan di Indonesia karena adanya kekhawatiran terproduksinya racun yang dapat mematikan manusia, yaitu racun yang diproduksi oleh bakteri yaitu Pseudomonas cocovenenans. Pada prinsipnya dalam proses pembuatan tempe ada beberapa tahapan yang harus dilakukan yaitu perendaman, perebusan, pengupasan, penirisan, penambahan



laru



(ragi,



inokulasi)



dan



selanjutnya



dilakukan



fermentasi/inkubasi. Perendaman kedelai bertujuan untuk memberikan suasana asam yang dibutuhkan untuk pertumbuhan kapang. Salian itu juga bertujuan untuk menghambat pertumbuhan mikroba-mikroba lain yang tidak diinginkan. Untuk merendam kedelai dapat digunakan air biasa atau air yang ditambah dengan asam (asam cuka atau asam laktat) sehingga mencapai pH sekitar 4-5. Selanjutnya dilakukan pengupasan kulit kedelai Tahapan pengupasan kulit kedele ini merupakan tahap yang sangat penting, terutama yaitu memudahkan kapang untuk tumbuh dan menembus kedelai. Secara tradisional, pengupasan ini dilakukan dengan cara yang sederhana yaitu dengan cara diinjak-injak.



Tentu



saja



pengupasan



dapat



pula



dilakukan



dengan



menggunakan alat pengupas.



16



Proses pembuatan tempe dapat dilakukan dengan berbagai cara. Cara yang seing dilakukan oleh para pengrajin tempe di Indonesia, khususnya di pedesaan, umumnya adalah cara sederhana yang telah dipraktekkan secara turun temurun. Setelah dilakukan sortasi (untuk memilih kedele yang baik dan bersih), kedele kemuidan dicuci sampai bersih, lalu direbus selama antara 60 – 90 menit. Kedelai yang telah direbus tadi kemudian direndam semalam. Setelah perendaman, kulit kedelai dikupas dan dicuci atau dikukus lagi selama 45 – 60 menit. Pada umumnya perebusan yang kedua ini jarang dilakukan oleh para pengrajin tempe. Setelah didinginkan dan ditiriskan, kemudian diberi laru/ragi/inokulum, dicampur secara merata, dan akhirnya dibungkus. Tempe yang telah dibungkus kemudian diperam selama 36 – 48 jam pada suhu kamar yang agak hangat. Cara pembuatan tempe dengan cara baru juga mulai diperkenalkan, terutama dengan memperkenalkan cara-cara yang lebih bersih dan higienis. Pada prinsipnya cara ini sama dengan cara tradisional. Salah satu perbedaan utama terletak pada tahap pengupasan kulit kedelai. Pada cara baru, kedelai telah terlebih dikupas kulitnya (kupas kering) dengan menggunakan alat pengupas kedelai. Karena alasan itulah maka cara ini sering disebut sebagai cara kering. Tahap-tahapan setelah pengupasan dan selanjutnya sama dengan cara trasional. d) Produk Fermentasi Susu (Yoghurt dan Yakult) Yoghurt, yakult dan sejenisnya merupakan produk fermentasi susu. Berdasarkan pada tingkat keasamannya produk-produk fermentasi susu ini dikelompokkan menjadi 4 jenis, yaitu a) berasam rendah; misalnya susu krim dan susu mentega; b) berasam sedang; misalnya yoghurt, yakult dan susu asidofilus; c) berasam tinggi; misalnya susu bulgarikus; dan d) mengandung campuran asam dan alkohol, misalnya ketir. Diantara produk-produk fermentasi susu tersebut, yoghurt merupakan produk yang paling dikenal luas. Susu yang digunakan untuk pembuatan yoghurt umumnya susu murni, susu bubuk atau susu kental. Jika digunakan susu murni biasanya susu dikentalkan sehingga bolumenya berkurang 15 sampai 20%. Jika yoghurt dibuat dari susu bubuk, maka susu direkonstitusi (dilarutkan dalam air) dengan



17



konsentrasi 10 – 12%. Pemanis yang umumnya digunakan adalah sukrosa tetapi bisa juga digunakan sirup jagung atau madu. Dalam proses pembuatan yoghurt seringkali ditambahkan buah-buahan yang telah dihaluskan sebanyak 15 – 20%. Metode pembuatan yoghurt bervariasi, tetapi umumnya fermentasi yoghurt dimulai dengan penambahan kultur starter yang merupakan campuran bakteri pembentukan asam yaitu Lactobacillus dan Streptococcus thermohilus pada susu yang telah mengalami pemanasan. Pemanasan ini penting dilakukan untuk membunuh mikroba pencemar. Disamping itu, pemasan juga diperlukan untuk memberikan kondisi yang menguntungkan bagi perkembangan starter, serta menyebabkan denaturasi kasein sehingga memberikan konsistensi lebih baik dan lebih seragam pada produk akhir. Proses fermentasi yoghurt dapat dilakukan pada suhu 37 oC selama 24 jam atau pada suhu lebih tinggi yaitu 45 oC selama 3-4 jam. Yoghurt yang baik mempunyai nilai total asam 0.90 – 0.95 persen; pH antara 3,8 – 4,6; dapat diambil dengan sendok tanpa meninggalkan cairan (whey), tekstur lembut dan tanpa butiran atau granula yang kasar. Selam proses fermentasi yoghurt, bakteri asam laktat akan merubah gula susu (laktosa) menjadi asam laktat dan asamasam lain sehingga susu menjadi asam dan mempunyai citarasa khas. Kedua kultur starter untuk pembuatan yoghurt ditumbuhkan secar terpisah dalam susu skim yang telah direkonstitusi (10%) dan dicampur pada waktu akan dipakai. Pada prinsipnya metode pembuatan minuman susu fermentasi hampir sama. Yang membedakan produk-produk tersebut adalah jenis mikroba yang berperan pada proses fermentasi.



18



IRADIASI 1.



Pendahuluan Penggunaan iradiasi untuk mengawetkan bahan pangan mulai dipelajari



secara intensif sejak tahun 1950 di Amerika Serikat dan beberapa negara Eropa, yang kemudian diikuti oleh negara-negara lain di seluruh dunia. Sejak saat itu, berbagai kegiatan dan pertemuan ilmiah diadakan, baik dalam tingkat nasional maupun internasional guna membahas berbagai kemajuan dan persoalan yang ditemui dalam pengembangan teknologi ini. Perhatian dunia yang demikian besar disebabkan karena pengawetan dengan iradiasi ternyata mempunyai beberapa kelebihan dan keunikan bila dibandingkan dengan proses pengawetan lain yang dikenal selama ini. Sifat-sifat sinar gamma, sinar-X atau sinar elektron yang digunakan dalam proses ini mempunyai daya tembus besar, serta merupakan proses yang tidak menimbulkan perubahan suhu pada bahan pangan yang diradiasi. Sifat ini menyebabkan dapat digunakan untuk pengawetan bahan pangan yang telah dikemas dalam bentuk kemasan akhir ataupun bahan yang telah dibekukan, sehingga penggunaannya lebih praktis. Di samping itu, mutu dan kesegaran bahan pangan tidak berubah karena suhu tetap, dan tidak menimbulkan residu zat kimia pada bahan pangan atau polusi pada lingkungan. Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang tanpa media. Sedangkan teknik iradiasi adalah pemancaran energi dengan radiasi gamma berintensitas tinggi yang dapat membunuh organisme berbahaya, tetapi tanpa mempengaruhi nilai nutrisi makanan tersebut dan tidak meninggalkan residu serta tidak membuat makanan menjadi radioaktif. Menurut Winarno et al. (1980), iradiasi adalah teknik penggunaan energi untuk penyinaran bahan dengan menggunakan sumber iradiasi buatan. Faktor lain yang mendorong penerapan proses ini adalah bahwa jumlah bahan pangan yang hilang terbuang karena rusak oleh gangguan serangga atau mikroorganisme masih cukup tinggi di berbagai bagian dunia, di mana rakyatnya masih banyak yang kelaparan dan kurang gizi. Hal ini menunjukkan bahwa cara-



19



cara pengawetan yang telah ada belum mampu untuk mengatasi semua persoalan kerusakan bahan pangan, sehingga masih perlu disempurnakan atau dicari cara baru yang lebih efektif dan sesuai dengan keadaan setempat. Hal lain yang merangsang orang untuk berpaling ke penggunaan iradiasi adalah, bahwa dari hasil-hasil penelitian yang dilakukan, ternyata iradiasi mampu untuk memecahkan berbagai persoalan yang bila dengan cara-cara konvensional masih kurang memuaskan hasilnya atau dapat menimbulkan pengaruh sampingan yang mencurigakan. Selain dapat meningkatkan data awet bahan pangan, iradiasi juga mampu mempertahankan mutu dan menjaga higiene atau kebersihan bahan pangan yang berarti itu membantu memperbaiki kesehatan masyarakat. Namun, pada dasarnya iradiasi bukan semata-mata ditujukan untuk menggantikan semua proses pengawetan konvensional, tetapi untuk melengkapI atau untuk digunakan secara bersama-sama dengan cara-cara lain yang telah dikenal selama ini. Berbagai aspek dan contoh penggunaak iradiasi yang dikombinasikan dengan cara-cara konvensional untuk pengawetan bahan pangan, misalnya dengan pembekuan, pendinginan, pengalengan dan pengemasan. 2.



Pengertian Umum Radiasi Radiasi adalah istilah umum yang biasa digunakan untuk semua jenis



energi yang dipancarkan tanpa media. Sedangkan iradiasi adalah penggunaan energi untuk penyinaran bahan dengan menggunakan sumber radiasi buatan. Berdasarkan spektrum elektromagnetiknya, radiasi dibedakan menjadi dua macam, yaitu radiasi panas (heating radiation) dan radiasi pengion (ionizing radiation). Radiasi panas adalah radiasi yang menggunakan sinar dengan frekuensi yang rendah atau gelombang yang panjang, sedangkan radiasi pengion menggunakan sinar dengan frekuensi yang tinggi atau gelombang yang pendek. Contoh-contoh radiasi pengion ialah radiasi sinar ultra violet, radiasi sinar alfa, beta dan gamma. Radiasi sinar gamma inilah yang digunakan untuk pengawetan bahan pangan. Sinar gamma ini adalah radiasi elektromagnetik yang dikeluarkan



20



oleh nukleus unsur-unsur 60Co (kobalt) dan 137Cs (caesium), dan sinar ini memiliki daya tembus yang baik terhadap bahan padat dan biayanya relatif murah. 3.



Prinsip Pengawetan Pangan dengan Iradiasi Pada proses pengawetan bahan pangan dengan iradiasi digunakan radiasi



berenergi tinggi yang dikenal dengan radiasi pengion, karena dapat menimbulkan ionisasi pada materi yang dilaluinya. Pada Gambar 1 disajikan prinsip pengawetan bahan pangan dengan iradiasi. Pada gambar tersebut terlihat bahwa sumber radiasi (sinar gamma, sinar-X dan berkas elektron). Bila hal ini terjadi, maka akan menimbulkan eksitasi, ionisasi dan perubahan kimia. Eksitasi adalah suatu keadaan di mana sel hidup dalam keadaan peka terhadap pengaruh dari luar. Sedangkan ionisasi adalah proses peruraian senyawa kompleks/makromolekul menjadi fraksi atau ion radikal bebas. Perubahan kimia adalah perubahan yang timbul sebagai akibat dari eksitasi, ionisasi dan reaksireaksi kimia yang terjadi baik saat berlangsung maupun setelah proses iradiasi selesai. Bila perubahan kimia terjadi dalam sel hidup, maka akan menghambat sintesis DNA yang menyebabkan proses pembelahan sel atau proses kehidupan normal dalam sel akan terganggu dan terjadi efek biologis. Efek inilah yang digunakan sebagai dasar pengawetan bahan pangan dengan iradiasi.



21



4.



Jenis Iradiasi Pangan Jenis iradiasi yang dapat digunakan untuk pengawetan bahan pangan



adalah radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang di bawah 10nm. Foton yang dihasilkannya harus mempunyai energi yang cukup tinggi, sehingga sanggup menyebabkan terjadinya ionisasi dan eksitasi pada materi yang dilaluinya. Oleh karena itu jenis radiasi seperti ini selalu juga dinamakan radiasi pengion, misalnya sinar gamma dan sinar-X. Suatu persyaratan penting yang harus dipenuhi adalah bahwa radiasi yang digunakan tidak boleh menyebabkan terbentuknya senyawa yang radioaktif pada bahan pangan. Sampai saat ini yang banyak digunakan adalah sinar gamma



60



Co dengan energi foton sebesar 1,17 dan 1,33 MeV dan



147



Cs dengan energi foton sebesar 0,66 MeV. Berdasarkan



penelitian,



FAO



dan



IAEA (Badan



Tenaga Atom



Internasional) telah menetapkan bahwa sumber radiasi untuk pengawetan bahan pangan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut. Energi maksimum untuk sumber elektron sebesar 10 MeV (FAO/IAEA/WHO, 1981). 5.



Penggunaan Iradiasi Pangan Jenis iradiasi dapat digunakan untuk berbagai tujuan dalam upaya



meningkatkan daya simpan, mutu dan menjaga higiene bahan pangan. Berikut merupakan beberapa contoh aspek penggunaan iradiasi yang mempunyai arti penting baik dari segi teknologi maupun kesehatan masyarakat. 1. Memperbaiki mutu bahan pangan. Selain dapat mempengaruhi faktor penyebab kerusakan bahan, iradiasi ternyata juga dapat mempengerahi struktur molekul bahan pangan yang dalam beberapa hal menguntungkan. Misalnya sayuran kering yang diiradiasi dengan dosis 30 kGy akan menjadi lebih cepat empuk bila dimasak karena pengaruh iradiasi pada struktur polisakarida yang menentukan konsistensinya. Buah anggur yang diiradiasi dengan dosis 4-5 kGy, sari buahnya yang dapat diperas meningkat sebanyak 10-20%, karena permeabilitas dinding selnya bertambah akibat iradiasi. Pada kacang yang diiradiasi untuk mencegah pertunasan, sintesis klorofil dan solanin selama penyimpanan akan ikut terhambat. Hal ini menguntungkan karena pembentukan klorofil akan



22



menyebabkan lebih tebal kulit yang dibuang pada proses pengupasan, dan solanin merupakan alkaloid yang bersifat racun. Di samping itu, kentang yang diiradiasi bila dibuat keripik hasilnya sangat bersih dan bagus, karena tidak terbentuk lingkaran-lingkaran cokelat yang disebabkan oleh gula pereduksi yang pembentukannya sangat aktif pada kentang yang akan bertunas. 2. Memperbaiki higiene bahan pangan. Iradiasi ternyata sangat efektif untuk menghilangkan Salmonella baik dalam bahan pangan segar maupun yang telah dibekukan. 3. Memberantas serangga perusak bahan pangan. Kerugian karena gangguan serangga sangat tinggi pada padi-padian, bebikian dan bahan pangan kering lain, misalnya beras, jagung, berbagai jenis kacang, rempahrempah, kopi, ikan kering dan tepung terigu. Fumigasi yang biasa dilakukan menyebabkan insektisida yang tertinggal pada bahan pangan dapat membahayakan kesehatan konsumen dan serangga dapat menjadi resisten terhadap insektisida tertentu. Dengan dosis yang relatif rendah, yaitu antara 0,2-0,8 kGy, semua jenis serangga yang biasa ditemukan pada bahan pangan dapat dilumpuhkan daya perusaknya. 4. Menurunkan residu zat kimia pada bahan pangan. Zat kimia pada bahan pangan umumnya mempunyai pengaruh negatif terhadap kesehatan bila kadarnya melebihi batas ketentuan, sedangkan iradiasi dianjurkan digunakan sebagai pengganti zat kimia sehingga bahayanyapun menjadi lebih kecil. 5. Perlakuan untuk karantina buah-buahan. 6.



Dosis Iradiasi Dosis radiasi adalah jumlah energi radiasi yang diserap ke dalam bahan



pangan dan merupakan faktor kritis pada iradiasi pangan. Seringkali untuk tiap jenis pangan diperlukan dosis khusus untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Kalau jumlah radiasi yang digunakan kurang dari dosis yang diperlukan, efek yang diinginkan tidak akan tercapai. Sebaliknya jika dosis berlebihan, pangan mungkin akan rusak sehingga tidak dapat diterima konsumen.



23



Oleh karena tingkat dan jenis perubahan yang terjadi pada materi akibat iradiasi terutama bergantung pada jumlah energi radiasi, salah satu faktor yang menentukan adalah dosis iradiasi. Agar setiap bahan pangan dapat menrima dosis iradiasi secara cepat, maka dilakukan pengukuran dosis iradiasi dengan menggunakan sistem dosimeter (pengukur dosis). Jumlah energi yang diserap dinyatakan dalam Gray (Gy), yaitu energi yang dihasilkan radiasi pengion yang diserap bahan per satuan massa. Satu Gy setara dengan satu joule per kg. (Satuan radiasi yang lama, rad, setara dengan 0,01 GY). Sekarang, dosis radiasi yang dianjurkan oleh Komisi Codex Alimentarius FAO/WHO untuk digunakan pada iradiasi pangan tidak melebihi 10.000 gray, biasanya ditulis 10 K. Gy. Jumlah energi ini sebenarnya sangat kecil, setara dengan jumlah panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu air 2,4 oC. Dengan jumlah energi yang kecil ini, tidak mengherankan jika pangan hanya mengalami perubahan kecil akibat proses 169 radiasi. Dengan kata lain, pangan yang mengalami radiasi demikian, aman dikonsumsi manusia. Kisaran dosis iradiasi untuk berbagai aplikasi disampaikan sebagai berikut. 1. Inaktivasi enzim 3 – 100 M rad 2. Inaktivasi virus 1 – 20 M rad 3. Rodapertisasi bahan makanan 2 – 6 M rad 4. Radurisasi & radisiasi 0,1 – 1 M rad 5. Kontrol hama 20.000 – 100.000 rad 6. Penghamabatan tunas 4.000 – 40.000 rad 7. Dosis letal manusia & hewan tertentu 500 – 1.000 rad



24



7.



Keuntungan dan Kerugian Aplikasi Iradiasi Pangan Penggunaan iradiasi di dalam mematikan mikroorganisme dalam bahan



makanan mempunyai keuntungan dan kerugian. Keuntungannya ialah : 1. Mempunyai sifat lethal yang tinggi 2. Bahan makanan dapat tetap dalam keadaan semula 3. Kenaikan suhu badan yang disterilkan tidak akan melebihi 4 oC, jika digunakan iradiasi pada dosis biasa → sterilisasi dingin 4. Bahan yang disterilisasikan dapat ditempatkan di dalam wadah : kaleng, alumunium, dll. Juga palastik → karena prosesnya tidak menggunakan panas. 5. Zat-zat yang rusak jika disterilkan dengan panas dapat digunakan iradiasi



25



6. Penetrasi radiasi merata ke dalam Adapun kerugiannya ialah : 1. Enzim tidak mengalami inaktivasi pada dosis untuk mematikan bakteri 2. Dosis yang digunakan untuk mematikan mikroorganisme > daripada dosis yang diperlukan untuk membunuh manusia, perlu penanganan yang hatihati 3. Terjadi perubahan thermis yang menghasilkan flavour yang tidak diinginkan 4. Dalam aspek kesehatan bahan-bahan yang diiradiasi berkaitan dengan terbentuknya radikal dan senyawa-senyawa yang bersifat racun : hydrogen peroksida H2O2 5. Dapat mengakibatkan mutasi-mutasi dapat menyebabkan hal-hal yang tidak diinginkan : a. Patogen yang ada akan lebih ganas b. Mikrobia yang tidak berbahaya menjadi pathogen c. Ciri-ciri utama hilang sehingga sulit diidentifikasi d. Mikrobia lebih tahan radiasi e. kombinasi (a-d) menyimpang dari biasa 8.



Aplikasi Iradiasi Pemanfaatan praktis iradiasi pangan banyak berkaitan dengan pengawetan.



Radiasi menonaktifkan organisme perusak pangan, termasuk bakteri, kapang, dan khamir. Selain itu, juga efektif untuk memperpanjang masa simpan sayuran dan buah segar karena membatasi perubahan hayati lazim yang berkaitan dengan pematangan,



peranuman,



pertunasan



dan



penuaan.



Misalnya,



radiasi



memperlambat pematangan pisang hijau, menghambat pertunasan kentang dan batang dan mencegah andewi dan kentang menjadi hijau. Radiasi juga membunuh organisme penyebab penyakit, termasuk cacing parasit dan hama serangga yang merusak pangan yang disimpan. Seperti cara pengolahan pangan yang lain, radiasi menghasilkan perubahan kimia yang menguntungkan dalam pangan. Misalnya, radiasi melunakkan kacang-kacangan (biji kacang kering), sehingga waktu



26



memasakkan lebih singkat. Juga meningkatkan jumlah sari buah anggur dan mempercepat pengeringan buah plum. Penelitian yang dilakukan sejak tahun 1940-an selain menunjukkan manfaat iradiasi pangan, juga mengenali keterbatasan dan masalahnya. Misalnya, karena radiasi cenderung melunakkan pangan, terutama buah, maka dosis radiasi yang dapat digunakan terbatas. Selain itu, dalam beberapa jenis pangan yang diiradiasi timbul rasa dan aroma yang tidak diinginkan. Pada daging, masalah ini dapat dihindarkan bila iradiasi dilakukan pada daging beku. Namun, sampai sekarang belum ditemukan cara yang memuaskan untuk mencegah timbulnya kelainan aroma dan rasa pada hasil olah susu.



27



KESIMPULAN 



Pangan secara umum bersifat mudah rusak (perishable), karena kadar air yang terkandung di dalamnya sebagai faktor utama penyebab kerusakan pangan itu sendiri.







Ada 6 dasar prinsip pengolahan bahan makanan untuk pengawetan yaitu Pengurangan air , Perlakuan panas , Perlakuan suhu rendah, Pengendalian makanan, Berbagai macam zat kimia aditif dan Iradiasi.







Fermentasi merupakan suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat



organik



melalui



aktivitas



enzim



yang



dihasilkan



oleh



mikroorganisme. 



Berdasarkan sumber mikroorganisme, proses fermentasi dibagi 2 (dua) yaitu: Fermentasi Spontan dan Tidak Spontan.







Jenis-jenis mikroorganisme yang berperan dalam teknologi fermentasi yaitu : Bakteri Asam Laktat, Bakteri Asam Propionat, Bakteri Asam Asetat, Khamir, dan Kapang







Radiasi adalah energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang tanpa media.







Teknik iradiasi adalah pemancaran energi dengan radiasi gamma berintensitas tinggi yang dapat membunuh organisme berbahaya, tetapi tanpa



mempengaruhi



nilai



nutrisi



makanan



tersebut



dan



tidak



meninggalkan residu serta tidak membuat makanan menjadi radioaktif. 



Pada proses pengawetan bahan pangan dengan iradiasi digunakan radiasi berenergi tinggi yang dikenal dengan radiasi pengion, karena dapat menimbulkan ionisasi pada materi yang dilaluinya.







Penggunaan Iradiasi Pangan untuk : Memperbaiki mutu bahan pangan, Memperbaiki higiene bahan pangan, Memberantas serangga perusak bahan pangan, Menurunkan residu zat kimia pada bahan pangan, Perlakuan untuk karantina buah-buahan.







Kerugian Iradiasi Pangan : Enzim tidak mengalami inaktivasi pada dosis untuk mematikan bakteri, Terjadi perubahan thermis yang menghasilkan



28



flavour yang tidak diinginkan, Dalam aspek kesehatan bahan-bahan yang diiradiasi berkaitan dengan terbentuknya radikal dan senyawa-senyawa yang



bersifat



racun,



Dapat



mengakibatkan



mutasi-mutasi



dapat



menyebabkan hal-hal yang tidak diinginkan.



29



DAFTAR PUSTAKA Winarno,F.G., s. Fardiaz dan D. Fardiaz.1980. Pengantar Teknologi Pangan. PT. Gramedia, Jakarta Maha.M.1985. Pengawetan Pangan dengan Iradiasi. Himpunan Makalah Ringkas. Seminar Perkembangan Teknologi Nuklir dan Dampaknya pada Kurikulum SMTA. Jakarta 29-30 April 1985. BATAN Jakarta Maha, M.1988. Keamanan Bahan Pangan yang Diawetkan dengan Iradiasi. PAIR BATAN.Jakarta Winarno,F.G. 1993.Pangan : Gizi, Teknologi dan Konsumen. PT Gramedia, Jakarta Mosfatan.1999.Fisika Inti. Bandung: UPI Muljono.2003.Fisika Modern. Jakarta : Universitas Pelita Harapan Buckle, K.A.2013.Ilmu Pangan Cetakan Pertama. Jakarta: UI-Press



30