Makalah bioteknologi pengawetan makanan

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Bioteknologi merupakan teknik penerapan prinsip-prinsip ilmiah dengan memanfaatkan organisme  (seperti bakteri, jamur, virus dan lain-lain) maupun produk dari organisme (seperti enzim, alkohol, antibiotika, asam organik) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa yang dapat digunakan untuk  memenuhi kebutuhan manusia.

Dalam bidang industri makanan, pemanfaatan mikroba telah dikenal masyarakat secara luas. Dalam kehidupan sehari-hari, sering kita menjumpai makanan dan minuman hasil fermentasi mikroba. Produk makanan hasil bioteknologi konvensional dapat dikelompokkan menjadi empat jenis, antara lain produk makanan bergizi tinggi (seperti tempe dan roti), produk makanan hasil fermentasi asam (seperti keju, yoghurt, dan susu asam) , produk makanan dan minuman hasil fermentasi alkohol (seperti tape, minuman bir, dan minuman anggur/ wine), dan produk penyedap makanan (misalnya tauco, kecap, dan terasi).

Namun, semua makanan dan minuman dari hasil bioteknologi tersebut tentu dapat mengalami kerusakan. Dan untuk mencegah kerusakan dalam berbagai macam makanan dan minuman tersebut, tentu diperlukan sebuah cara untuk mengawetkannya. Hal ini dikarenakan pengawetan makanan dapat mencegah atau memperlambat laju proses dekomposisi (autolisis) bahan pangan, serta dapat mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial.

      Berdasarkan uraian di atas, maka disusunlah makalah tentang pengawetan makanan yang akan kami bahas di bab selanjutnya.

B.     Rumusan Masalah

      Berdasarkan latar belakang di atas, dapat diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut:

“Bagaimana cara mengawetkan makanan dalam penerapan bioteknologi pada industri makanan?”

C.    Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Memahami pengertian bioteknologi dalam industri makanan.

2.      Mengetahui dan mengenali berbagai macam makanan dan minuman yang dibuat dengan menerapkan prinsip bioteknologi.

3.      Mengetahui prinsip-prinsip yang digunakan dalam pengawetan makanan berdasarkan konsep bioteknologi.

4.      Mengetahui macam-macam bahan yang dapat digunakan untuk mengawetkan makanan dan minuman.

5.      Mengetahui macam-macam proses yang dapat digunakan untuk mengawetkan makanan dan minuman hasil fermentasi.

D.    Manfaat Pembuatan Makalah

Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Dapat mengetahui dan mengenali berbagai macam makanan dan minuman yang dibuat dengan menerapkan prinsip bioteknologi.

2.      Dapat mengetahui prinsip-prinsip yang digunakan dalam pengawetan makanan berdasarkan konsep bioteknologi.

3.      Dapat mengetahui macam-macam bahan yang dapat digunakan untuk mengawetkan makanan dan minuman.

4.      Dapat mengetahui macam-macam proses yang dapat digunakan untuk mengawetkan makanan dan minuman hasil fermentasi.

BAB II

PEMBAHASAN

Bioteknologi adalah suatu teknik penggunaan atau penerapan dalam memanfaatkan organisme  (seperti bakteri, jamur, virus dan lain-lain) maupun produk dari organisme (seperti enzim, alkohol, antibiotika, asam organik) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa yang dapat digunakan untuk  memenuhi kebutuhan manusia.

Dalam industri makanan, bioteknologi dapat diterapkan pada pembuatan tempe, roti, keju, bir, tape, yoghurt, dan lain-lain. Dan agar makanan dan minuman tersebut tidak cepat busuk, tentu diperlukan berbagai cara untuk pengawetannya. Pengawetan makanan merupakan suatu cara pengolahan pangan yang sering dilakukan untuk mencegah kerusakan bahan pangan dan menjaga kualitasnya.  Cara pengawetan bahan makanan harus disesuaikan dengan kondisi atau keadaan bahan makanan, komposisi bahan makanan, dan tujuan dari pengawetan.

Adapun faktor-faktor yang dapat menyebabkan kerusakan dalam makanan antara lain:

1)      Faktor biologis misalnya munculnya jamur, ragi, kapang, dan lain-lain.

2)      Faktor lingkungan, seperti cahaya dan oksigen.

3)      Lama waktu penyimpanan.

 Secara umum, prinsip pengawetan makanan ada tiga, yaitu :

1)      Mencegah atau memperlambat laju proses dekomposisi (autolisis) bahan pangan.

2)      Mencegah kerusakan yang disebabkan oleh faktor lingkungan termasuk serangan mikroorganisme penyebab penyakit.

3)      Mencegah atau memperlambat kerusakan microbial yang digunakan dalam bioteknologi.

Adapun cara yang dapat digunakan untuk mengawetkan makanan dari hasil bioteknologi antara lain:

1.      Pemanasan

Pemanasan makanan merupakan suatu proses memasukkan bahan makanan dalam suhu yang tinggi. Proses ini bertujuan untuk membunuh kuman penyakit, mencegah pembusukan yang disebabkan oleh mikroba, dan menambah selera makan. Sistem pemanasan dibedakan menjadi 2 macam, yaitu pasteurisasi dan sterilisasi.

Pasteurisasi adalah pemanasan dengan suhu ± 70⁰C secara berulang-ulang sehingga tidak merusak bahan makanan, tetapi dapat mematikan mikroba patogen, contohnya pasteurisasi susu. Sterilisasi adalah pemanasan sampai mendidih dan mencapai suhu lebih dari 100⁰C. Hal ini bertujuan untuk membunuh semua mikroba beserta sporanya. Alat-alat  laboratorium yang dapat digunakan untuk sterilisasi misalnya dengan menggunakan autoklaf. Pemanasan dengan autoklaf dilakukan pada suhu 121°C, selama 15 - 20 menit. Peralatan yang terbuat dari gelas juga dapat disterilisasi dengan menggunakan oven pada suhu 160°C -170°C selama 2 – 3 jam.

Metode lain yang dapat digunakan untuk pengawetan makanan adalah pengalengan. Pengalengan merupakan suatu cara untuk mengawetkan bahan makanan dengan memanaskannya dalam suhu yang tinggi yang akan membunuh mikroorganisme, dan kemudian menutupinya dalam stoples maupun kaleng. Jenis bahan makanan yang harus dikalengkan termasuk produk sayur-mayur, daging, makanan laut, susu, dan lain-lain.

2.      Pengeringan

Pengeringan merupakan suatu cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari bahan makanan dengan atau tanpa bantuan dari energi panas. Prinsip dasar dan pengeringan adalah dehidrasi (pengeluaran air) dari bahan makanan. Dalam hal ini, energi panas diperlukan untuk menguapkan kandungan air yang dari permukaan bahan makanan dan dikeringkan oleh media pengering (berupa panas).

Pengeringan secara tradisional dapat dilakukan dengan cara menjemur bahan makanan di bawah sinar matahari, seperti dalam pembuatan ikan asin, kerupuk, dan garam. Selain itu, pengeringan juga dapat dilakukan dengan bantuan api, misalnya pengasapan, sistem oven, dan pemanggangan.

			Gambar 3. Pengeringan dengan oven. Sumber: http://www.gehousewares.com/ products/168947_toaster_oven_L.jpg
	Gambar 2. Pengeringan ikan asin Sumber: http://3.bp.blogspot.com/-ZO3uZyp6KKg/ UKJOkvM0ZYI/AAAAAAAAAEs/s70A9WcqVtw/s1600/ikan%2Basin.jpg

Tujuan pengeringan yaitu untuk mengurangi kadar air bahan sampai batas dimana perkembangan mikroorganisme terhambat atau terhenti, sehingga mikroorganisme tidak dapat tumbuh lagi pada bahan pangan tersebut. Keuntungan dari pengeringan yaitu membuat bahan pangan lebih awet dan volume bahan pangan menjadi lebih kecil, sehingga mempermudah dan menghemat ruang pengepakan dan pendistribusian.

Ada 2 macam faktor yang dapat mempengaruhi pengeringan, yaitu:

a.       Faktor yang berhubungan dengan udara pengering, misalnya suhu, kelembaban udara, dan kecepatan volume aliran udara pengering.

b.      Faktor yang berhubungan dengan sifat bahan, misalnya ukuran bahan, kadar air, dan tekanan parsial dalam bahan.

3.      Pendinginan dan pembekuan

Pendinginan merupakan suatu proses penyimpanan bahan makanan pada suhu yang rendah atau sampai mencapai titik beku, misalnya dengan menggunakan lemari es atau cold storage. Dengan proses pendinginan, akan membuat mikroba menjadi tidak aktif, sehingga bahan makanan dapat disimpan lebih lama. Penyimpanan bahan pangan pada suhu dingin sangat diperlukan walaupun dalam waktu yang singkat karena bertujuan untuk:

a.       Mengurangi kontaminasi.

b.      Mengendalikan kerusakan oleh mikroba.

c.       Mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme.

Mikroba psikrofilik dapat tumbuh sampai suhu 0 ⁰C atau dibawahnya dan pertumbuhan akan melambat pada suhu – 10 ⁰C. Apabila air dalam bahan makanan  telah membeku seluruhnya, maka mikroba tidak dapat berkembang biak. Meskipun proses pendinginan dapat menghambat pertumbuhan mikroba, namun pendinginan tidak dapat digunakan untuk membunuh bakteri.

Pembekuan produk makanan dapat menggunakan teknologi pembekuan (refrigerant) konvensional berbahan pendingin amonia atau menggunakan freon-CFC (chloroflurocarbon). Namun, CFC dapat menyebabkan kerusakan ozon.

Teknologi pembekuan memiliki kelemahan karena tingkat pendinginan yang kurang rendah suhunya dan relatif tidak stabil sehingga tidak menjamin keawetan produk pangan yang dibekukan. Pada penggunaan ammonia sebagai bahan pendingin, suhu terdingin yang dapat dicapai untuk refrigeran produk pangan yaitu antara -1 derajat Celsius sampai dengan -46 derajat Celsius.

4.      Penambahan asam atau pengasaman

Asam dalam bahan makanan dapat dihasilkan dengan menambahkan kultur pembentuk asam, atau menambahkan langsung asam sitrat atau asam fosfat. Pengasaman merupakan suatu cara pengawetan makanan dengan penambahan pembentuk asam pada bahan makanan Beberapa jenis buah seperti tomat, air jeruk, dan apel yang mengandung asam, masing-masing memiliki pengaruh yang berbeda sebagai bahan pengawet karena adanya perbedaan derajat keasaman (pH). Asam yang dikombinasikan dengan panas akan menyebabkan panas tersebut lebih efektif terhadap mikroba. Karena pH berperan terhadap daya hambat pertumbuhan mikroba pembusuk, maka dibagi menurut tingkat keasamannya:

a.         Bahan pangan berasam rendah (pH tinggi) dengan pH di atas 4,5.

b.        Bahan pangan asam mempunyai pH 4,0-4,5.

c.         Bahan pangan berasam tinggi (pH rendah) mempunyai pH dibawah 4,0.

Pada umumnya, mikroba berspora tidak dapat hidup dan berkembang biak pada pH kurang dari 4,0 dan mikroba berspora seperti Clostridium botulinum tidak dapat hidup pada pH kurang dari  4,6.

Asam yang biasa digunakan untuk pengawet antara lain:

a.       Asam benzoat (dalam bentuk asam, garam kalium atau natrium benzoat), yaitu bahan yang digunakan untuk mengawetkan minuman ringan dan kecap (600 mg/kg) serta sari buah, saus tomat, saus sambal, jem, jelly, manisan, agar dan makanan lain ( 1 g / kg).

b.      Asam propionat (dalam bentuk asam, garam kalium atau natrium propionat) yaitu bahan pengawet untuk roti ( 2 g / kg ) dan keju olahan ( 3 g / kg ).

c.       Asam nitrit dan nitrat (dalam bentuk garam natrium atau kalium nitrit dan nitrat) yaitu bahan pengawet untuk daging olahan seperti sosis ( 125 mg nitrit/kg atau 500 mg nitrat/kg), corned dalam kaleng ( 50 mg nitrit/kg) atau keju (50 mg nitrat/kg).

d.      Asam sorbat (dalam bentuk garam kalium atau kalsium sorbat) yaitu bahan pengawet untuk margarin, pekatan sari buah dan keju ( 1 g/kg).

e.       Asam sulfit (dalam bentuk garam kalium atau natrium bisulfit atau metabisulfit) yaitu bahan pengawet untuk potongan kentang goreng (500 mg/kg), udang beku (100 mg/kg) dan pekatan sari nenas (500 mg/kg).

5.      Pengasinan atau penggaraman

Pengasinan atau penggaraman merupakan teknik pengawetan bahan makanan dengan menggunakan NaCl atau garam dapur. Proses penggaraman misalnya pada proses pegasinan ikan. Garam yang berkonsentrasi rendah berfungsi untuk membentuk cita rasa, dan garam yang berkonsentrasi tinggi berperan sebagai pengawet. Tujuan penggaraman adalah untuk pengawetan dan mendapatkan perubahan bahan yang diinginkan seperti tekstur, warna, dan mendapatkan karakteristik tertentu dari produk dengan aroma dan rasa yang khas.

Penggaraman dapat menghambat atau membunuh bakteri pembusuk pada bahan dan membentuk struktur tertentu. Pada proses fermentasi garam berfungsi menghambat pertumbuhan bakteri yang tidak tahan terhadap garam. Garam juga memiliki kemampuan dalam mengikat air dalam jaringan sayuran sehingga terjadi perubahan tekstur dari produk makanan tersebut. Pada proses pengolahan dengan enzimatis fungsi garam adalah menyeleksi jenis enzim yang aktif. Enzim yang tidak tahan terhadap garam akan inaktif sehingga enzim yang aktif akan beraktivitas mendegradasi protein ikan dan membentuk flavor dan aroma yang khas.

6.      Pemanisan

Pemanisan makanan merupakan suatu cara mengawetkan bahan makanan dengan meletakkan bahan makanan tersebut pada medium yang mengandung gula. Dengan kadar konsentrasi sebesar 40% untuk menurunkan kadar mikroorganisme. Jika dicelupkan dalam konsentrasi 70% maka dapat mencegah kerusakan makanan. Gula dapat mengikat air secara efisien. Sehingga penambahan gula ke dalam sebuah produk akan memberikan efek pengawetan karena air tidak lagi tersedia untuk pertumbuhan organisme pembusuk. Contoh makanan yang dimaniskan adalah manisan buah, karamel, jelly, agar- agar, dan lain-lain.

7.      Iradiasi

Iradiasi merupakan penggunaan energi buatan untuk mempengaruhi atau mengubah sebagian keseimbangan materi dengan tujuan tertentu. Tujuan iradiasi adalah untuk pengawetan, membantu proses pengolahan dan penelitian tentang mekanisme perubahan atau struktur senyawa bahan pangan, misalnya dalam pembuatan rendang. Iradiasi memiliki beberapa keuntungan, antara lain sebagai berikut:

a.       Mutu bahan pangan yang meliputi warna, struktur, rasa, aroma dan vitamin tidak berbahaya bagi kesehatan konsumen.

b.      Bahan tetap dalam keadaan segar.

c.       Kenaikan suhu bahan yang disterilkan tidak melebihi 4⁰C.

d.      Dapat ditempatkan dalam wadah atau kaleng.

BAB III

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Pengawetan makanan merupakan suatu cara pengolahan pangan yang dilakukan untuk mencegah kerusakan bahan pangan dan menjaga kualitasnya.  Cara yang dapat digunakan untuk mengawetkan makanan dari hasil bioteknologi antara lain pemanasan, pengeringan, pendinginan dan pembekuan, pengasaman, pengasinan, pemanisan, dan iradiasi.

Pemanasan makanan merupakan suatu proses mengawetkan bahan makanan dalam suhu yang tinggi, seperti pengalengan. Pengeringan adalah cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan air dari bahan makanan, misalnya pemanggangan dan penjemuran ikan asin. Pendinginan dan pembekuan merupakan suatu proses penyimpanan bahan makanan pada suhu yang rendah atau sampai mencapai titik beku. Pengasaman merupakan suatu cara pengawetan makanan dengan penambahan pembentuk asam pada bahan makanan, seperti pengawet pekatan sari buah.

Pengasinan atau penggaraman merupakan teknik pengawetan bahan makanan dengan menggunakan garam dapur sebagai pengawetnya, seperti pada proses pembuatan ikan asin. Pemanisan makanan merupakan suatu cara mengawetkan bahan makanan dengan meletakkan bahan makanan tersebut pada medium yang mengandung gula, misalnya terdapat pada manisan buah, agar-agar, dan susu. Iradiasi merupakan penggunaan energi buatan untuk mempengaruhi atau mengubah sebagian keseimbangan materi dengan tujuan tertentu, misalnya pada proses pembuatan rendang,dan lain-lain.

B.       Saran

Dalam mengawetkan makanan, bukan hanya bahan-bahan pengawet yang harus kita perhatikan, tetapi cara penyimpanan bahan makanan harus kita ketahui dengan baik. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menyimpan bahan makanan, antara lain sebagai berikut:

a.       Wadah dan pembungkus harus disimpan dengan baik dan rapi. Barang- barang tersebut harus disimpan di tempat yang bersih.

b.      Setiap bahan makanan sebaiknya diberi label, dan label harus disimpan secara rapi dan teratur sedemikian rupa supaya tidak terjadi kesalahan dalam penggunaannya.

c.       Peralatan produksi yang telah dibersihkan sebaiknya disimpan sedemikian rupa, misalnya dengan permukaan menghadap ke bawah supaya terlindung dari debu, kotoran atau pencemaran lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012.  Kapasitas Antioksidan Meningkat pada Makanan Iradiasi. (online)(http://news.liputan6.com/read/2125016/kapasitas-antioksidan-meningkat-pada-makanan-iradiasi, diakses tanggal 16 Februari 2015)

Anonim. 2014. Makalah Teknologi Pengawetan Makanan. (online) (http://www.mengejarasa.com/2014/03/makalah-teknologi-pengawetan-makanan.html, diakses tanggal 15 Februari 2015)

Badan tenaga nuklir nasional. 2013. Pengawetan Makanan. (online) (http://www.batan.go.id/kip/documents/Pengawetan_Makanan.pdf, diakses tanggal 16 Februari 2015)

Sridianti. 2010. Teknologi Pengawetan Makanan. (online) (http://www.sridianti.com/teknologi-pengawetan-makanan.html, diakses tanggal 15 Februari 2015)