SALAH satu tujuan pengolahan pangan adalah untuk mempertahankan atau mengawetkan kesegaran produk pangan. Pengawetan bisa dicapai dengan memberikan perlakuan yang membunuh mikroba pembusuk pangan. Salah satu metode adalah pemanasan (suhu tinggi), yang terbukti efektif membunuh mikroba.
NAMUN, aplikasi suhu tinggi juga memicu kerusakan mutu produk pangan, terutama kesegaran dan aroma. Karena itu, para ahli teknologi pangan terus mencari teknik pengawetan yang efektif tanpa mengorbankan kesegaran. Dalam hal ini, aplikasi tekanan tinggi pada proses pengolahan pangan menjadi salah satu pilihan.
Sebetulnya teknik pengawetan pangan dengan menggunakan tekanan tinggi telah diketahui lama, lebih dari seabad lalu. Tahun 1895 telah dilaporkan adanya proses inaktivasi bakteri dengan tekanan hidrostatik tinggi. Tahun 1899, hasil aplikasi teknik tekanan tinggi untuk pengawetan pangan pertama kali dipublikasikan B Hite. Ia menemukan paparan pada tekanan sekitar 600 megaPaskal (Mpa) selama 1 (satu) jam pada suhu kamar dapat memperpanjang masa simpan susu mentah selama 4 hari.
Sayangnya, tidak mudah membuat peralatan pengolahan yang mampu memberikan tekanan "ultra" tinggi (pada kisaran 600 Mpa). Diperlukan 92 tahun pengembangan, akhirnya untuk pertama kalinya aplikasi teknik tekanan tinggi secara komersial diperkenalkan oleh perusahaan di Jepang untuk produk jem dan jeli.
Sejak saat itu penelitian aplikasi tekanan tinggi pada proses pengawetan pangan terus dilakukan. Sekarang, pengaruh aplikasi tekanan tinggi pada hampir setiap mikroba dalam proses pengawetan pangan-baik mikroba fermentatif, pembusuk atau juga penyebab penyakit (patogen)-telah dipelajari intensif.
Mekanisme kerja
Peralatan pengawetan dengan tekanan tinggi menggunakan proses perendaman produk pangan (umumnya dengan air) dalam tabung yang tekanannya bisa ditingkatkan. Caranya dengan memompakan cairan tambahan ke tabung yang volumenya tetap atau dengan memperkecil volume tabung.
Karena itu, proses pengawetan itu sering disebut High Hydrostatic Pressure (HHP). Istilah lain yang sering dijumpai pada literatur adalah Ultra High Pressure (UHP) dan High Pressure Processing (HPP).
Untuk keperluan keselamatan kerja, tabung harus didesain mampu menahan tekanan tinggi, sampai 800 Mpa, dalam waktu operasi cukup lama. Dalam operasinya, proses perlakuan tekanan tinggi ini bisa dilakukan secara batch maupun semi-kontinu. Desain saat ini membuat tekanan dengan pompa osilasi dalam bentuk pulsa bersiklus, selama sekitar 20 menit.
Karena pengaruh tekanan tinggi, air dan produk pangan akan terkompresi. Pada tekanan 600 Mpa, volume air akan berkurang sampai 15 persen. Karena itu, pengemas produk harus didesain cukup kuat (terutama bagian sambungan) untuk mampu menahan kompresi dan fluktuasi volume.
Salah satu keuntungan dari proses ini adalah tekanan yang dihasilkan secara instan akan disebarkan secara merata kesegala arah, ke seluruh bagian tabung. Dengan demikian, tidak terdapat gradien tekanan pada produk pangan.
Faktor kritis pengawetan dengan tekanan tinggi adalah perlakuan tekanan, selang waktu pada tekanan tinggi, waktu yang diperlukan bagi alat mencapai tekanan yang diinginkan, waktu dekompresi, perlakuan suhu, suhu awal produk, distribusi suhu pada tabung tekanan, pH produk, komposisi produk, aktivitas air, bahan dan integritas pengemas serta proses pendukung lainnya.
Mekanisme pengawetan
Umumnya bakteri akan terganggu membran selnya jika dikenai perlakuan tekanan 250 Mpa. Jika diberi pulsa tekanan sampai 600 Mpa dan kemudian dikembalikan pada tekanan atmosfer, maka kerusakan membran akan mengganggu fungsi-fungsi seluler sehingga akhirnya mikroba mati.
Dalam berbagai penelitian terakhir, dilaporkan bahwa pemusnahan mikroba patogen -seperti Listeria pada produk-produk daging, Salmonella pada telur dan unggas, Vibrio pada oyster, dapat dilakukan dengan baik melalui perlakuan HPP.
Perlakuan tekanan tinggi juga secara efektif membunuh mikroba patogen pada jus jeruk yaitu Salmonella dan E coli 0157:H7; tanpa harus mengubah kesegaran dan karakterisktik alami lainnya. Spora lebih sulit diinaktivasi dengan tekanan tinggi. Mikroba yang paling tahan tekanan sampai saat ini adalah endospora bakteri gram-positip.
Tahun 1932, Basset dan Macheboeuf menemukan spora Bacillus subtilis yang ternyata mampu bertahan pada tekanan 1,724 MPa (250,000 psi) selama 45 menit. Tanpa dikombinasikan dengan kenaikan suhu (45ºC sampai 70ºC), maka perlakuan HPP pada kisaran 500-700 MPa tidak efektif membunuh spora. Karena itulah maka perlakuan HPP biasanya dikombinasikan dengan perlakuan peningkatan suhu (tidak terlalu tinggi) dan penurunan pH.
Enzim atau protein juga relatif lebih sulit diinaktivasi dengan perlakuan HPP. Enzim yang mengkatalisis reaksi pencoklatan pada buah-buahan merupakan enzim yang tahan terhadap perlakuan tekanan tinggi, sehingga tetap menyebabkan pencoklatan pada produk buah-buahan yang diproses dengan HPP. Karena itu diperlukan perlakuan pendahuluan berupa blansir untuk menginaktivasi enzim pencoklatan.
Mirip produk segar
Proses HPP tidak berpengaruh pada ikatan-ikatan kovalen. Hal ini menyebabkan produk pangan yang diberi perlakuan tekanan tinggi pada suhu kamar atau suhu yang tidak terlalu tinggi tidak akan mengalami perubahan kimia ekstensif dan tidak terjadi kerusakan vitamin dan flavor; sehingga mutu sensori dan mutu gizinya akan sangat mirip dengan mutu produk segarnya.
Berbagai produk komersial yang diproses dengan HPP saat ini dapat dijumpai di pasar dunia. Produk dari Jepang berupa jem dan jeli merupakan produk pertama yang diperkenalkan ke pasar. Berbagai produk lain adalah jus jeruk, jus kranberi, dan penyalut salad (salad dressings) juga diproses dengan HPP. Di Amerika, HPP digunakan secara komersial untuk memproses guakamole (pasta/saus avokad) dan salsa (sambal Meksiko).
Untuk produk dari hewan, oysters merupakan produk hewani yang secara komersial diproses dengan HPP. Khusus untuk oysters, tekanan tinggi juga mempermudah proses pengupasan. Pada tekanan 275 Mpa selama 1-2 menit, hampir 100 persen oysters telah terbuka sehingga mudah memisahkan daging dan cangkangnya. Oysters yang dikupas dengan tekanan hidrostatik akan minimal kerusakannya.
Sumber : http://www.kompas.com/kompas-cetak/0306/25/inspirasi/391698.htm
Tidak ada komentar:
Posting Komentar