Cara-cara pengawetan makanan yaitu suatu prosedur kerja yang benar dalam memperlakukan bahan makanan tertentu untuk memberikan cita rasa, keuntungan faal dari bahan makanan yang diolah. Ini dapat dilakukan baik dengan menggunakan teknik sederhana maupun secara modern. Berikut ini akan dijelaskan secara gamblang cara-cara yang dapat ditempuh dalam pengawetan bahan makanan:
(a). Pendinginan Dan Pembekuan
Pengaruh kadar air dan aktivitas air (water activity) sangat penting sekali dalam menentukan daya awet dari bahan pangan, karena keduanya mempengaruhi sifat-sifat fisik (misalnya pengerasan, pengeringan) dan sifat-sifat fisiko-kimia. Perubahan-perubahan kimia (misalnya pencoklatan), kebusukan oleh mikroorganisme, dan perubahan enzimatis, terutama pada bahan-bahan pangan yang tidak diolah.
Bahan pangan berbeda-beda dalam kepekaannya terhadap penyerapan atau pengeluaran gas dan uap. Bahan pangan kering-beku (freezedried foods) harus dilindungi dari penyerapan uap air dan oksigen dengan cara menggunakan bahan-bahan pengemas yang mempunyai daya tembus yang rendah terhadap gas-gas tersebut/buah-buahan segar membutuhkan wadah yang dapat ditembus yang memungkinkan masuknya oksigen masuk dan keluarnya kearbondioksida dan uap air.
Biasanya makanan yang menggunakan teknik pengawetan dengan cara pendinginan akan tetap lama terjaga keawetannya, meskipun teknik ini masih ada titik terlemahnya. Misalnya makanan jenis daging dan ikan-ikanan/udang dan sejenisnya tidak mungkin dapat lebih dalam waktu satu bulan akan dapat awet meskipun disimpan dalam lemari es (freezer), mungkin ini dikarenakan terjadi akibat kurang pekanya bahan makanan tersebut terhadap suhu yang dingin (karena faktor temperatur ruangan), dan bisa jadi ada bakteri psikrofilik yang menghambat keawetan bahan makanan tadi pada suhu yang relatif dingin. Sebaliknya seperti buah-buahan dn sayur-sayuran justru akan semakin lebih segar jika diawetkan dengan menggunakan teknik ini, meskipun pasti masih ada batasan-batasan tertentu dari ketahanannya terhadap suhu dingin. Pada pembekuan buah-buahan dan sayuran apabila suhu penyimpanan dipertahankan tidak melebihi batas minimum dari pertumbuhan mikroba untuk waktu penyimpanan lebih lama, mutu makanan beku akan rusak terutama sebagai akibat dari perubahan-perubahan fisik dan biokimia. Perlakuan-perlakuan sebelum pembekuan bertujuan untuk mengurangi kerusakan selama pembekuan dan penyimpanan beku yang termasuk:
- Blansir untuk beberapa macam buah-buahan dan hampir semua sayuran untuk menginaktifkan enzim-enzim peroksidase, katalase, dan enzim pembuat warna cokelat lainnya, mengurangi kadar oksigen dalam sel, mengurangi jumlah mikroba dan memperbaiki warna
- Penambahan atau pencelupan ke dalam larutan asam askorbat atau larutan sulfurdioksida untuk mempertahankan warna dan mengurangi pencokelatan
- Pengemasan buah-buahan dalam gula kering atau sirup untuk meningkatkan kecepatann pembekuan dan mengurangi reaksi pencokelatan, dengan mengurangi jumlah oksigen yang masuk ke dalam buah-buahan
- Perubahan pH beberapa buah untuk menurunkan kecepatan reaksi pencoklatan
Perubahan enzim adalah penyebab utama dari perubahan mutu buah-buahan dan enzim-enzim tersebut harus diinaktifkan atau dihambat kegiatannya bila diinginkan mutu akhir yang cukup baik. Selama pembekuan dan penyimpanan beku, konsentrasi bahan-bahan dalam sel termasuk enzim dan substratnya meningkat, jadi kecepatan aktivitas enzim dalam jaringan beku cukup nyata, walaupun pada suhu rendah.
(b). Pasteurisasi
Pengusaha pengolahan pangan memandang pasteurisasi sebagai upaya memperpanjang masa simpan pangan dengan mempergunakan panas untuk mengurangi organisme perusak yang terdapat dalam bahan makanan tertentu. Untuk beberapa produk, perlakuan pasteurisasi memberikan keuntungan lain, karena perlakuan panas dapat menghilangkan bakteri patogen. Sebagai contoh dalam hal susu, persyaratan undang-undang menyebutkan bahwa proses pasteurisasi harus cukup untuk membunuh Mycobacterium tuberculosis dan Brucella abortus. Pada peraturan yang sekarang, ada dua proses yang direkomendasikan, yaitu:
- ” The Holder Process”, susu dibiarkan pada suhu 62,80C (1450F) untuk paling sedikit 30 menit, kemudian didinginkan dengan cepat sampai suhu 100C (500F).
- Proses HTST (”High Temperature Short Time), susu dipanaskan pada suhu 71,70C (1610F) untuk paling sedikit 15 detik dan didinginkan dengan segera sampai suhu 100C (500F).
Proses HTST lebih disukai, oleh karenanya lebih sering dipergunakan, karena memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap gizi dan flavour susu. Untuk menjamin bahwa susu bebas dari Mycobacterium tuberculosis, susu harus lolos dari dua macam pengujian. Karena tidak praktis untuk menguji adanya patogen dengan menggunakan metode bakteriologik, dipergunakan uji kimiawi. Menurut peraturan, susu harus memberikan uji fosfat negatif dan uji negatif terhadap biru metilen. Fosfatase adalah suatu enzim yang sedikit lebih tahan terhadap panas dibandingkan dengan M. Tuberculosis. Karena itu setiap perlakuan yang merusak enzim juga pasti merusak atau mematikan bakteri patogen. Biru metilen adalah suatu jenis zat warna yang berwarna biru dalam bentuk teroksidasi. Jika jumlah bakteri dalam susu cukup banyak, zat warna tersebut direduksi menjadi bentuk tidak berwarna, memberikan hasil uji positif.
Susu kemudian diangkut oleh tangki-tangki besar. Tangki ini didinginkan, dengan suhu biasanya kurang dari 50C. Sebelum pasteurisasi susu disaring, dan dalam beberapa kasus, susu diberi perlakuan homogenisasi. Susu kemudian dialirkan melewati alat penukar panas berlempeng banyak. Selain itu, peraturan menghendaki agar telur cair dan campuran es krim dipasteurisasi dengan tujuan untuk menghilangkan bakteri patogen yang mungkin ada, terutama Salmonellae thypii (peenyebab penyakit tipus dan gangguan pencernaan lainnya). Telur cair harus dipasteurisasi pada suhu 650C (1480F) selama 2,5 menit. Dan campuran es krim harus dipasteurisasi atau disterilisasi. Dalam hal pasteurisasi, dapat dipergunakan sejumlah kombinasi waktu dan pada suhu yang berbeda-beda.
(c). Pengasapan
Pada pengasapan meliputi empat pengolahan dasar yaitu: pengasinan, pengeringan, pengasapan, dan pemanasan. Umumnya, kuring daging seperti bakon, melibatkan penggunaan suatu larutan garam yang terdiri atas natrium klorida (25%), kalium nitrat (1%) dan natrium nitrit (0,1%). Daging dapat dicelupkan dalam larutan garam atau larutan garam tersebut diinjeksikan ke dalam daging dengan menggunakan jarum suntik (”hollow needles”). Garam yang dikandungnya menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan dihasilkan daging dengan warna serta flavour spesifik.
Beberapa produk kering, seperti ikan kembung dan bakon juga diasapi, menggunakan asap yang dihasilkan dari pembakaran kayu. Asap mengandung substansi antimikroorganisme yang dapat mengurangi kerusakan bahan makanan. Asap juga memberikan flavour karakterisitik pada makanan.
(d). Pengasaman Dan Pemanisan
Biasanya jenis makanan yang diasamkan seperti asaman dari buah cermai, kedondong, sayur mayur dan sebagainya. Pengasaman juga pada dasarnya dapat dilakukan dengan dua cara. makanan dapat dibuat acar, yaitu dengan direndam dalam larutan asam seperti vinegar (asam asetat). Ini dapat digunakan untuk bermacam-macam makanan, terutama sayuran. Cara lain adalah dengan menginokulasi makanan dengan kultur bakteri terpilih dan kemudian tergantung pada asam yang dihasilkan oleh aktivitas bakteri tersebut. Makanan seperti yogurt dan sauerkraut (kobis fermentasi) dihasilkan dengan cara seperti ini.
Sementara itu, pada pengawetan dengan menggunakan gula (pemanisan) bayak terjadi pada jenis makanan buah olahan seperti selai buah dan manisan buah-buahan, diawetkan dengan gula dan biasanya diletakkan pada media kantong plastik bening atau pada stoples. Fungsi gula disini yaitu untuk mengurangi aktivitas mikroorganisme oleh pengaruh dehidrasi.
(e). Pengalengan
Tujuan dari pengawetan bahan pangan dengan menggunakan cara pengalengan ini untuk mengawetkan jenis bahan pangan untuk jangka waktu tertentu. Misalnya pengawetan ikan laut. Biasanya proses pemanasan yang cukup untuk membuat ikan dalam kaleng steril komersial dilaksanakan dengan cara yang sama seperti pada produk-produk lain. Ikan dapat dikalengankan dalam minyak, saus, air asin, atau tanpa campurkan dan tentu saja stabil dan tidak rusak untuk jangka waktu tak terbatas.
Tanda yang paling mudah untuk menunjukkan adanya pembusukkan pada makanan kaleng adalah menggelembungnya pada bagian ujung kaleng. Biasanya terjadi melalui tingkat-tingkat flipper, springer, pengembungan yang lemah (soft swell) dan yang kuat (hard swell). Walaupun demikian, beberapa tipe pembusukan (seperti asam tawar) ditandai oleh bagian atas atau bawah kaleng yang tetap dalam posisi konkaf.
Bahan pangan yang diawetkan di dalam kaleng dapat membusuk atau kelihatan membusuk sebagai hasil dari:
- Pengaratan tinplate, terutama pada bahan pangan bersifat asam, karena pelepasan hidrogen;
- Reaksi kimia, misalnya reaksi kecoklatan nonenzimatis (penggembungan karena karbondioksida), pembebasan timah oleh nitrat dan sebagainya;
- Operasi retort yang salah terutama selama pendinginan;
- Exhausing yang kurang dan pengisian yang berlebihan, akan membawa akibat berlebihnya tekanan selama pemanasan;
- Pertumbuhan mikroorganisme, sebagai akibat tidak adanya pemanasan atau pemanasan yang kurang sempurna, pembusukan bahan sebelum diolah, pencemaran setelah diolah, pencemaran sesudah diolah sebagai hasil dari lipatan kaleng yang cacat atau pendinginan yang kurang;
- Fluktuasi tekanan atmosfer.
Penyebab utama dari kerusakan makanan kaleng di Australia adalah kurangsempurnanya pengolahan (underprocessing) dan pencemaran sesudah pengolahan seperti yang ditunjukan dalam survei tentang pembusukan makanan kaleng komersial, yang dilakukan oleh bagian penelitian pangan CSIRO selama periode 1950-1977.
Diagnosa Kerusakan dari penelitian bahan pangan yang telah tercemar setelah penutupan dan pengolahan dalam wadah gelas atau logam kedap udara (dapat berupa pengalengan) adalah:
- Untuk menentukan apakah wadah-wadah tersebut mengandung organisme-organisme yang masih hidup;
- Untuk menentukan apakah organisme ini dapat hidup dan pemanasan yang dilakukan;
- Menduga penyebab kerusakan, misalnya pencemaran sesudah diolah, pengolahan yang kurang sempurna, pembusukan sebelum diolah, pembusukan kimiawi atau fisis atau pengisian yang berlebihan.
Teknik untuk menduga penyebab kerusakan dari bahan pangan yang diolah dengan pemanasan telah ditetapkan dengan baik dan terperinci yang dapat diperoleh dari National Canners Association (1968) dan FDA (1977)
(f). Fermentasi
Produk makanan yang menggunakan teknik pengawetan dengan fermentasi misalnya pada pembuatan tempoyak yang menggunakan jenis bakteri Lactobaccilus sp. Tempoyak terbuat dari bahan baku buah durian yang telah matang dengan daging buah yang pulen/agak memadat lembut. Sekilas tentang bagaimana pembuatan tempoyak bahwa tempoyak berasal dari buah durian atau duren. Buah durian dalam bahasa latinnya yaitu ‘’Durio zibethibus murr’’, yang dimana isi atau daging buah durian itu diambil dan diawetkan dalam beberapa hari atau pun bulanan, namun dalam pembuatan tempoyak bahan tambahan atau pengawet tidak digunakan. Kalau kita hendak membuat tempoyak kita tidak usah mencuci isi atau danging buah durian itu , karena bisa membuat buah tersebut membusuk dan tidak dapat diolah sebagai tempoyak. Alat-alat dan bahan-bahan untuk pembuatannya pun sangat praktis dan murah seperti menyediakan durian matang, pisau untuk mengiris daging buah dan fungsi penunjang lainnya, stoples sebagai bahan untuk penyimpanan produk tempoyak. Pada tahap awal, buah durian dikupas dan diambil isi atau danging buah tersebut, selanjutnya memasukan buah durian tersebut ke dalam stoples yang telah disediakan tadi, lalu tutup rapat-rapat. Tunggulah buah tersebut dalam beberapa minggu atau bulan, lebih lama mengawetkannya lebih enak. Dan terkadang bagi beberapa orang yang menggemari tempoyak, tempoyak yang sudah jadi ini akan dibuatkan sambal khusus untuk meningkatkan cita rasa yang khas. Biasanya tempoyak dapat digunakan bersama makanan sayur.
(g). Pengemasan
Penentuan daya awet dengan teknik ini dapat dilakukan dilaboratorium dengan cara menilai mutu bahan pangan bila disimpan di dalam bahan pengemas tertentu untuk jangka waktu yang berbeda-beda di bawah kondisi standar. Jika sorbsi uap air merupakan faktor penentu dalam pembatasan daya awet, maka daya awet dapat diduga dengan menggunakan keterangan berikut:
- Daya tembus uap air dari bahan pengemas (P, dalam g/m2d pada 250C, 75% RH atau 370C, 90% RH);
- Luas permukaan dari seluruh pengemas (A, cm2);
- Kadar air kritis dari produk (mc, % berat kering);
- Kadar air keseimbangan dari produk (mi) atau ERH (E) dari produk bila dikemas;
- Berat dari produk (M, dalam g).
Suatu pendugaan yang wajar dari daya awet bahan pangan yang telah dikemas dapat diperoleh dari rata-rata aritmatika dari ERH produk aslinya dan dari atmosfer, dan dituliskan ke dalam rumus daya awet, yaitu perbandingan dari nilai ini dan RH dari atmosfer ruang penyimpanan. Dapat juga digunakan kadar air yang seimbang dengan nilai-nilai RH ini (diperoleh dari moisture sorption isoterm). Jadi jika suatu produk disimpan pada suhu 250C dan 75% RH, daya awetnya (S) dapat dihitung sebagai berikut:
S = (mc – mi ) x M x 1,5 x 10000 hari
(P x A x 150) – (75 + E)
Dapat juga menggunakan metoda penyimpanan yang efektif sampai 28 hari tanpa membutuhkan kondisi penyimpanan yang diubah di luar batas, atau melanjutkan penyimpanan sampai produk mencapai batas akhir daya awetnya yaitu ditentukan dengan suatu sifat yang dikenal sebagai periode setengah nilai (half value period = HVP). Nilai ini merupakan waktu yang dibutuhkan untuk kadar air dari bahan pangan yang telah dikemas mencapai setengah di antara nilai awal dan nilai yang akan dicapai bila keseimbangan telah tercapai dengan kondisi penyimpanan. Ini dapat digunakan baik untuk membandingkan efisiensi dari dua bahan pengemas, atau untuk memperkirakan daya awetnya, dan untuk keperluan praktis adalah ketergantungan yang konstan hanya terdapat bahan pengemas.
Pengemasan ini biasanya menggunakan wadah-wadah dengan bahan-bahan kemasan yang terbuat dari beberapa bahan baik dari kayu, plastik, kertas, lapisan tembaga, maupun besi lembaran, dan lain sebagainya. Karena ada perbedaan wadah utama pada bagian luar atau wadah pengangkutan suatu produk makanan, diantaranya peti-peti atau krat, kotak-kotak kayyu dan baja, karung/gardus (bales), drum-drum, peti-peti maupun kantung tekstil. Sedangkan kelompok utama dari wadah-wadah dari konsumer atau penjualan diantaranya:
- Kaleng-kaleng logam dan wadah yang bagian tutupnya diperkuat dengan logam;
- Botol-botol dan stoples gelas;
- Wadah-wadah plastik dengan bermacam-macam bentuk yang kaku atau agak kaku;
- Tabung-tabung yang tahun rusak kalau jatuh, baik terbuat dari logam maupun plastik;
- Kotak yang dibuat dari kertas tebal dan karton yang kaku dan dapat dilipat;
- Wadah dari paper-pulp dengan bermacam-macam bentuk;
- Pengemasan yang fleksibel terbuat dari kertas, paper board, plastik tipis, alumunium foils, laminats yang digunakan untuk membungkus, kantung, amplop, sachet, pelapis luar, dan lain-lain.
Berikut ini beberapa contoh produk makanan yang dikemas dalam bungkus seperti ciki atau makanan ringan, lambangsari dan/lemper, trasi, dan contoh lain yang relevan dengan pengemasan.
(h). Dehidrasi Dan Pembekuan Cepat
Pengeringan bahan makanan secara tradisional adalah hanya dengan meletakkannya di bawah terik matahari. Cara ini masih sering digunakan untuk beberapa negara tertentu. Cara ini digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan mikroba patogen sekaligus menghilangkan kadar air. Sebagai contoh, pengasapan dan penggaraman, keduanya dipergunakan secara tradisional untuk mengeringkan daging dan ikan.
Proses dehidrasi secara modern meliputi penghilangan air dari bahan dengan menggunakan panas, biasanya dengan aliran udara terkendali. Hal yang penting adalah bahwa suhu yang dipergunakan hendaknya jangan terlalu tinggi, karena hal ini menyebabkan perubahan-perubahan yang tidak dikehendaki pada pangan. Demikian juga panas yang berlebihan dapat menyebabkan ”case harding’’, suatu keadaan di mana bagian luar pangan menjadi keriput dan keras, sedangkan air terperangkap di dalamnya; air ini tidak bisa menerobos bahan dengan proses difusi secara normal atau secara kapiler.
Sebelum pengeringan, pangan mengalami beberapa macam perlakuan. Dalam hal sayuran, perlakuan ini meliputi pencucian, pengecilan ukuran dan blansing (untuk merusak enzim). Natrium sulfit biasanya ditambahkan pada air pemblansing; ini akan memperbaiki warna produk, membantu retensi vitamin C, dan mematikan beberapa jenis mikroorganisme. Beberapa bahan makanan lain, seperti daging, mengalami perebusan lebih dahulu sebelum pengeringan.
Berikut ini beberapa dari metode yang lebih umum dipakai untuk pengeringan adalah:
- ”Tunel drying”. Pada metode ini pangan diletakkan di atas ban berjalan (’’conveyor belts”) atau talam berlubang-lubang dan dilewatkan dalam sebuah terowongan udara panas. Perkembangan yang lebih modern adalah ”fluidised bed drying”, dimana udara panass dihembuskan ke atas dan partikel bahan tetap dijaga dalam kondisi bergerak. Metode ini dipergunakan terutama untuk sayuran.
- ”Spray drying”. Metode ini digunakan untuk pengeringan bahan yang berbentuk cair seperti susu dan telur. Bahan masuk dari bagian atas sebuah ruangan pengering yang besar, sebagai semburan halus. Semburan tersebut dicampur dengan udara panas, sehingga air akan menguap dan dihasilkan tepung halus, kemudian diambil dari bagian dasar ruang.
- ”Roller drying”. Pada cara ini bahan diperlakukan dalam bentuk pasta, sebagai lapisan tipis pada lapisan drum pemanas yang berputar. Selama drum berputar, bahan menjadi kering dan produk yang telah kering tersebut diambil dari drum dengan pisau penggaruk. Produk yang dikeringkan dengan cara ini meliputi serealia instan untuk sarapan dan kentang.
- ”Freezer drying” (Pengeringan beku). Pada cara pengeringan ini, semua bahan pada awalnya dibekukan, kemudian diperlakukan dengan suatu pemanasan ringan dalam suatu lemari hampa udara. Kristal-kristal es yang terbentuk selama tahapan pembekuan, menyublim jika dipanaskan pada tekanan hampa, yaitu berubah secara langsung dari es menjadi uap air tanpa perubahan yang sangat kecil terhadap ukuran dan bentuk bahan aslinya. Karena panas yang dipergunakan sedikit, maka kerusakan karena panas juga kecil dan pengaruhnya terhadap warna, flavour serta kandungan nutrisi/gizi lebih kecil dibandingkan dengan cara-cara pengeringan lainnya. Produk yang dihasilkan bersifat porous dapat direhidrasi dengan cepat dalam air dingin. Bermacam-macam pangan dapat dikeringkan dengan metode ini misalnya daging, kerang, buah-buahan, dan sayur-sayuran.
(i). Penggaraman Dan Dikeringkan Dengan Sinar Radiasi
Walaupun sudah bertahun-tahun diketahui bahwa bermacam-maacam cara radiasi dapat dipergunakan untuk menghambat pertumbuhan mikroba, radiasi sebagai suatu cara pengaweta bahan makanan sampai sekarang masih terbatas. Faktor pembatas utama dalam perkembangannya secara komersial adalah mahalnya peralatan, pengujian yang ketat terhadap produk (diperlukan untuk alasan-alasan keamanan) dan timbulnya flavour tidak enak pada beberapa jenis makanan. Radiasi pengionan seperti sinar X dan sinar gamma dapat dipergunakan sebagai untuk sterilisasi, baik dalam dosis yang cukup maupun kurang (sedikit) dan membunuh bakteri patogen (ekivalen dengan pasteurisasi). Radiasi sinar ultra violet dapat juga dipakai, tetapi penggunaannya terbatas karena unjuk kerjanya hanya pada permukaan luar pangan umumnya. Biasanya jenis makanan yang dikeringkan dengan sinar UV juga jenis makanannya langung diasinkan (dengan teknik penggaraman) yaitu dengan menggunakan garam. Misalnya pada pembuatan ikan asin atau rebon (udang kecil).
Sumber Referensi Bacaan:
- Sajogyo,dkk. 1994. Gizi Baik yang Merata. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
- Santoso, Soegeng dan Anne L.R. 1999. Kesehatan dan Gizi. Jakarta: Rineka Cipta.
- Sediaoetama, A.D. 2008. Ilmu Gizi. Jakarta: Dian Rakyat. Suhardjo dan Kusharto, C.M. 1992. Prinsip-Prinsip Ilmu Gizi. Yogyakarta: Kanisius.
- Sumoprastowo, R.M. 2006. Memilih dan Menyimpan Sayur-Mayur, Buah-Buahan, Dan Bahan Makanan. Jakarta: PT. Bumi Aksara.
- Winarno, F.G. 1982. Kerusakan Bahan Pangan dan Cara Pencegahannya. Jakarta: Balai Aksara.
- Winarno, F.G. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.
