Non Thermal Food Perservation

NON-THERMAL FOOD

PRESERVATION

KEL

OMP

OK

7

Meriell Jade Eugenia T. (1306447770)

Nurul Hidayah (1306371060)

Rachmah Rizky (1306368785)

Trisiana Chrysanti S. (1306371054)

Zarahmaida Taurina (1306370820)

Semakin meningkatnya populasi penduduk Indonesia, maka

kebutuhan pangan untuk pemenuhan kebutuhan primer

semakin besar

sistem pangan nasional Indonesia harus terus dikembangkan mengikuti perkembangan peradaban manusia dan aneka tuntutannya.

Undang-Undang No 7 1996 tentang Pangan

meningkatnya pula kesadaran masyarakat terhadap pentingnya

mutu, gizi dan keamanan pangan dalam upaya menjaga

kebugaran dan kesehatan masyarakat

Perkembangan industri pangan yang memberikan perubahan

baik secara kualitatif atau kuantitatif pada makanan menyebabkan perkembangan

bahan makanan maju pesat, baik itu untuk pengawet, perasa,

tekstur/warna dari makanan

Untuk memperoleh peoduk makanan yang aman dikonsumi

untuk jangka panjang, telah dikembangkan berbagai metode

untuk mengawetkan makanan

UU No 7 tahun

1996 tentang

Pangan

Kemanan

pangan

Mutu dan gizi

panga

Tanggung

jawab industri

pangan

Ketahanan

pangan

Di Indonesia, bahan pangan dari hasil

pertanian, peternakan dan perikanan, banyak

mengalami kerusakan sebelum dikonsumsi.

Pengawetan makanan

adalah proses

perlakuan pada makanan untuk menghentikan

atau mengurangi kerusakan pada makanan

seperti berkurangnya kualitas dan nutrisi yang

terkandung di dalamnya.

Pengawetan makanan biasanya terkait dengan

penghambatan pertumbuhan bakteri, jamur

dan mikroorganisme lainnya.

• Dilakukan dengan

pengaturan suhu, kadar air,

aliran udara

Fisik

• Dengan menggunakan agen

biologis/mikroorganisme.

Contoh : Fermentasi

Biologis

• Menggunakan bahan

tambahan makanan

Kimiawi

Ionizing radiation

Chemical preservation

Biopreservation

High pressure food preservation

Ultrasound

Light pulses

Pulse electric field

Oscilating magnetic field

Non-thermal plasma

Hurdle technology

Plasma Sterilisation

UV Light

• Radiasi adalah istilah

umum yang biasa

digunakan untuk semua

jenis energy yang

dipancarkan tanpa media.

radiasi

• penggunaan energy

untuk penyinaran bahan

dengan menggunakan

sumber radiasi buatan

Iradiasi

Macam radiasi

berdasarkan spektrum

elektromagnetik

Radiasi

panas

(heating

radiation)

Radiasi

pengion

(Ionizing

radiation)

radiasi yang apabila menumbuk atau menabrak

sesuatu, akan muncul partikel bermuatan listrik

yang disebut ion

Ion ini kemudian akan menimbulkan efek atau pengaruh pada bahan,

termasuk benda hidup. Ion yang terbentuk menjadi lebih reaktif dan dengan mudah dapat bereaksi atau mengoksidasi atom lain dalam suatu sel

jaringan yang menyebabkan sel menjadi rusak

• Kontak dengan sumber iradiasi (sinar x, sinar gamma dan berkas elektron)

Bahan

pangan

• eksitasi • Ionisasi (terbentukkan ion reaktif) • Perubahan komponen

menimbulkan

_{• Penghancuran} mikroorganisme dengan cara mengubah struktur membran sel dan

mempengaruhi aktivitas metabolik enzim

Sinar gamma yang dipancarkan oleh radio

nuklida 60Co (kobalt-60) dan 137Cs

(caesium-37)

Berkas elektron yang terdiri dari partikel-partikel bermuaan listrik

mengeluarkan energi sebesar 1 Mev untuk dapat menembus air dengan kedalaman 20 – 30 cm

mengeluarkan energi sebesar 10 Mev untuk dapat menembus air

sedalam 3,5 cm

SUMBER IONIZING

• irradiasi pangan tidak membahayakan selama pemakaian sinar dibawah 68 kGy

FDA (Food and

Drug Association)

• pangan yang diirradiasi aman bila penggunaan tidak melebihi 10 kGy (1980)

• irradiasi merupakan langkah tepat yang menjadikan industri pangan berstandar Good Manufacturing

Practices (GMP), sehingga produknya aman dari masalah mikrobia (1992).

WHO

Suatu persyaratan penting yang harus dipenuhi dalam proses pengolahan pangan dengan iradiasi adalah energi yang digunakan tidak boleh menyebabkan terbentuknya

senyawa radioaktif pada bahan pangan (Sofyan, 1984).

DOSIS SINAR

Perkiraan Dosis Radiasi Terhadap Beberapa Jenis Bakteri

Mikroorganisme Dosis (kGy)

Bakteri Gram Negatif E. Coli 2 Salmonella enteritidis 4 Ps. fluorescens <1 Bakteri Gram Positif Staph. aureus 5-10 Str. Faecalis 5 Bacillus spp. 3 Bacillus cereus (spores) 25 Cl. Perfringens 25 Cl. Botulinum A 25

Jamur dan Ragi Aspergillus flavus 3 Saccharomyces

cerevisiae

10

KELEBIHAN

KEKURANGAN

Memperbaiki mutu bahan pangan Memperbaiki higienis bahan pangan Memberantas mikroorganisme perusak bahan pangan

Menurunkan residu zat kimia pada bahan

pangan

Kenaikan suhu bahan makanan yang disterilkan tidak lebih dari 40_{C jika digunakan}

dosis biasa

Dapat ditempatkan dalam wadah atau

kaleng

• adanya perubahan kimia yang mengakibatkan penurunan nilai gizi makanan, yang menyangkut perubahan komposisi protein, vitamin dan lain-lain

Aspek gizi

• sifat resistensi atau efek mutagenik dan peningkatan patogenitas mikroba.

• Daya tahan berbagai jenis mikroorganisme terhadap radiasi secara berurutan adalah sebagai berikut : spora bakterI > khamir > kapang > bakteri gram positif > bakteri gram negatif Aspek

mikrobiologi

• Di Indonesia, irradiasi belum berkembang secara optimal.

Mindsetnegeri ini, tentang bahaya yang diakibatkan irradiasi masih belum bisa dihilangkan.

• serta salah kekhawatiran irradiasi yaitu akan menjadi radioaktif yang membahayakan

Aspek toksikologi

Desinfeksi rempah-rempah dan bumbu kering (hingga 30 kGy)

Pengendalian Salmonella dan Escherichia coli pada daging sapi, ayam dan

makanan laut

Pre-sterilisasi bahan kemasan untuk pengolahan aseptik

Pra-pengolahan bahan baku yang berasal dari hewan untuk produksi makanan

hewan

Pengawetan dengan menggunakan seyawa kimia

yang ditambahkan untuk mencegah kerusakan pada makanan.

Pengawetan dengan bahan kimia diberikan langsung ke makanan saat proses pembuatan, atau terbentuk secara bersamaan dengan pembuatan produk (e.g. fermentasi).

Bahan pengawet hanya dalam level dosis yang dibutuhkan untuk pengawetan normal.

"Reconditioning" makanan yang diawetkan secara kimia, e.g. penambahan pengawet untuk

menghentikan mikroba yang terbentuk tidak diperbolehkan.

Penggunaan senyawa pengawet kimia HARUS dalam substansi batas yang telah ditentukan.

Agen antioksidan:

untuk

mencegah kerusakan secara

kimia dari makanan.

Agen antimikrobial:

untuk

mencegah kerusakan secara

biologis dari makanan.

Pengawet yang sudah terbentuk

pada makanan

• Chitosan (Kerang-kerangan) • Lactoferrin (Susu dan kolostrium) • Lactoperoxidase system

• Lysozyme

Bersumber

dari hewan

• Allium (bawang, bawang putih)

• Hydroxycinnamic acids (jeruk, wortel, seledri)

• Isothiocyanates (kol, kembang kol, brokoli) • Bumbu dapur dan minyak atsiri (kayu

manis, cengkeh, thyme)

Bersumber

dari

tumbuhan

• Natamycin (Pimaricin) Streptomyces natalensis (keju, kue-kue, roti)

• Nisin Lactococcus lactis ssp. (daging asap, acar)

Bersumber

dari mikroba

Pengawet bersifat anti-mikroba

a) Asam organic dan ester

• Asam organik sebagai agen anti-mikroba – Small fatty acids - formic, acetic,

propionic, butyric, and benzoie acids – Medium fatty acids - valeric, hexanoie,

heptanoic, and sorbic acids, octanoic, nonanoic, decanoic, undecanoic,

– lauric acids – Citric acid – Lactic acid

• Esters sebagai agen anti-mikroba – Ester

– Glycerol, sucrose esters – Phenol esters - parabens

b) Sulfur Dioxide & Sulfite c) Nitrite & Nitrate

Antioksidan

Antioksidan dapat menyerang bakteri gram positif dan negatif, jamur dan yeast.

Biasanya digunakan untuk bacon, baked goods, butter fat, lard, margarine, rapeseed oil, safflower oil, dan sunflower seed oil.

Pengawet dengan beberapa

fungsi

Pengawet

Komposisi bahan kimia

Konsentrasi senyawa

Mikroorganisme

Jenis atau spesies

mikroorganisme

Jumlah mikroorganisme

yang harus diatasi.

Tradisional

Garam: asinan, acar, ikan asin

Gula (sukrosa, fruktosa, glukosa):

jeli, manisan, konsentrat sari buah,

sirup

Makanan yang melibatkan pula

pemanasan, fermentasi, dsb.

Senyawa gas

Sulfur dioksida/sulfit melawan fungi,

bakteri, ragi (

yeast

). Umum untuk

produk minuman anggur (

wine

)

Karbondioksida digunakan dalam

bentuk solid (

dry ice

) untuk

penyimpanan. Gas yang dilepaskan

menekan pertumbuhan

KELEBIHAN

Tidak mengubah sifat

sensoris makanan

(rasa, penampilan, dsb)

Beberapa bisa berfungsi

sebagai antioksidan.

KEKURANGAN

Bisa diasosiasikan

sebagai pemicu bersifat

toksik.

Bisa memicu reaksi

alergi

Pengawetan alami dengan mikroba Bakteri asam laktat Bakteriosin

Lactobacillus

Bifidobacterium

Enterococcus

Streptococcus

Leuconostoc

Lactococcus

Pediococcus

Kompleks protein

bersifat

bakterisidal

terhadap bakteri Gram

positif dan Gram

target utama bakteriosin

adalah

membran

sitoplasma sel bakteri

(Vandam, 1994)

Pengaruh pembentukan lubang

sitoplasma

• pertumbuhan sel terhambat

• proses kematian pada sel yang

sensitif terhadap bakteriosin

Mekanisme aktivitas bakterisidal bakteriosin

adalah sebagai berikut:

molekul

bakteriosin

kontak

langsung

dengan

membran sel

mengganggu

potensial

membran

(destabilitas

membran

sitoplasma)

sehingga

sel

menjadi tidak

kuat

pembentukan

lubang pada

membran sel

melalui proses

gangguan

terhadap PMF

(Proton Motive

Force)

Produk pangan pasteurisasi:

• keju

• produk pangan sterilisasi berkadar

asam rendah (makanan kaleng)

• produk pangan asam (yogurt dan

salad dressing)

• produk pangan kemas vakum dan

modifikasi atmosfir (slice meat,

sosis, smoked fish)

• minuman beralkohol.

Daging mengandung zat gizi yang

tinggi

• protein 18%

• lemak 3,5%

• nitrogen 3,3%

• air 75%

• karbohidrat berupa glikogen dalam

jumlah sedikit

Sifat mudah rusak (perishable)

karena mikroba dapat tumbuh dan

berkembang biak di dalamnya.

• Komersial bakteriosin:

• Nisin

• pediocin PA-1/ACH

• lacticin 3147

• enterocin A5-48.

• In situ

– diekstraksi dari sel

penghasilnya (bakteri)

melalui proses

propagasi dalam media

• Hurdle Concept

• Bakteriosin yang diaplikasikan

dengan senyawa fenol

• meningkatkan kekuatan

mengawetkannya

• mengurangi konsentrasi

pemakaiannya

• Bakteriosin (nisin), dikombinasikan

penggunaannya dengan garam

NaCl, & metode pengawetan

pangan secara fisik

• Ek situ

• ditambahkan dalam

bahan pangan dalam

bentuk konsentrat

sebagai bahan

KELEBIHAN

dapat menghambat pertumbuhan mikroba patogen. tidak merubah rasa dan tekstur

bakteriosin tidak membahayakan alat pencernaan dan mikroflora usus Tahan terhadap suhu yang cukup

luas

mempunyai stabilitas penyimpanan yang lebih baik

Tidak toksik

mudah

terdegradasi oleh enzim proteolitik

Inaktivasi mikroorganisme dengan memaparkannya pada

tekanan sangat tinggi (500-1000 MPa) yang merusak

struktur fisis dan biokimia mikroorganisme.

Menggunakan fluida yang

dikompresi (cairan transmisi

tekanan) yang mengelilingi produk

Makanan dalam kemasan dimasukkan ke dalam

pressure

chamber

Media transmisi tekanan, biasanya air, dipompa ke

chamber

Sterilisasi makanan pada tekanan 500-1000 Mpa pada suhu < 45

o

_C

selama

residence time

yang ditentukan

Tekanan diturunkan dan kemasan makanan dikeluarkan dari

chamber

Kelebihan

Waktu proses singkat

Perubahan fisis dan kimia pada makanan sedikit

Kesegaran, rasa, tekstur, penampilan, warna, serta kandungan makanan terjaga

Mengembangkan kemasan agar tahan terhadap perubahan volume hingga

15%

Dapat digunakan untuk memproses bahan makanan

mentah

Kelemahan

Capital cost tinggi

Konstruksi, kontrol, dan maintenance rumit

Ultrasound adalah salah satu dari proses nonthermal yang telah terus menerus disarankan untuk pengawetan makanan. Selama pengolahan nonthermal, suhu makanan diadakan di bawah suhu yang biasanya digunakan dalam pengolahan termal; Oleh karena itu, minimal degradasi kualitas makanan diharapkan.

Penggunaan gelombang ultasonik yaitu gelombang bunyi yang frekuensinya sangat tinggi sekitar 20 kHz yang digunakan untuk inaktivasi mikroorganisme dan enzim.

Namun, resistensi yang tinggi dari enzim tertentu dan spora bakteri untuk penanganan USG membatasi penerapannya. Untuk meningkatkan lethality nya, USG dapat dikombinasikan dengan tekanan, suhu atau dengan keduanya secara bersamaan.

Frekuensi yang digunakan bergantung mikroorganismenya karena setiap mikroorganisme memiliki karakteristik yang berbeda

• Kontak dengan gelombang ultrasonik

Bahan

pangan

• Fenomena kavitasi yang disebabkan perbedaan tekanan

menimbulkan

• kerusakan dinding sel, gangguan dan penipisan membran sel, dan kerusakan DNA melalui produksi radikal bebas

efek

• amplitudo gelombang ultrasonik, • waktu pemaparan / kontak,

• volume makanan yang diproses,

• komposisi makanan dan kondisi pengobatan. • Jenis mikroorganisme

Efektivitas inaktivasi mikroba dan enzim dengan metode ini tergantung pada

Ketika amplitudo yang digunakan tinggi, sehingga tingkat inaktivasi lebih tinggi dan bisa menyebabkan peningkatan jumlah gelembung menjalani kavitasi per unit waktu atau peningkatan volume cairan di mana kavitasi dapat terjadi.

Sebagian besar aplikasi ultasound melibatkan penggunaannya dalam kombinasi dengan

metode pengawetan lainnya

Penerapannya dalam industri makanan tidak cukup umum. Sehingga studi masa depan

harus difokuskan pada peningkatan dan standarisasi proses treatment.

teknologi USG secara rutin digunakan oleh industri daging sapi untuk: benih

mengevaluasi [Wilson 1992], mengidentifikasi tanggal untuk menyembelih sapi [Hamlin et

al. 1995], memprediksi kualitas, palatabilitas, dan mengurangi-kemampuan dalam bangkai

[Houghton dan Turlington 1992].

KELEBIHAN

KEKURANGAN

Untuk

meningkatkan

efektivitas

inaktivasi

mikroorganisme

dan

enzim

maka,

perlu

dikombinasikan dengan tekanan,

suhu

atau

dengan

keduanya

secara bersamaan.

meminimalkan kerugian rasa

meningkatkan

homogenitas hemat energi

produktivitas yang tinggi

meningkatkan kualitas

mengurangi bahan kimia dan bahaya

fisik

ramah lingkungan

Telah terbukti tidak ada efek buruk pada kesehatan

Merupakan inovasi pengawetan

non-termal pada makanan, yg merupakan

bagian proses dari sterilisasi dan

purifikasi dengan menggunakan light

pulses dengan intensitas tinggi dalam

waktu singkat.

digunakan untuk inaktifasi cepat

mikroorganisme pada permukaan

makanan, peralatan, dan makanan

dalam kemasan

Penggunaan lampu flash inert-gas menghasilkan intens dan pulsa pendek dari ultraviolet (UV) light.

Pulse light dioperasikan pada

panjang gelombang180-1100 nm, termasuk UV, sinar tampak dan IR.

UV pada pulse light menyerang langsung pada DNA sel mikroba.

High power, high voltage, low DC, Pulsed electric current, dilewatkan melalui lampu flash inert untuk memperoleh pulsed light

bertekanan tinggi.

High intensity light pulse dapat

menginaktif mikroorganisme dalam waktu singkat pada makanan bergantung pada

dosis yg digunakan.

2 efek pada inaktivasi mikroba : photochemical dan phototermal. Efek phototermal terjadi saat penyerapan

energi dari absorbsi pulse light pada permukaan makanan.

Jenis Mikroba

Interaksi

antara cahaya

dan mikroba

Jarak dari

sumber

cahaya

Desain pulse

light sistem

FAKTOR PADA INAKTIVASI MIKROBA

Karena sifat tak tembus cahaya pada makanan, metode pulsed light terbatas hanya untuk disinfektan permukaan beberapa buah dan sayuran segar.

( Dunn et al., 1995 ).Dalam 1988 eksperimentasi, ekstensif dilakukan oleh Pure Pulse Technologies Inc memberikan proses yang disebut Pulsed Light

PureBright® untuk mensterilkan obat-obatan, peralatan medis, kemasan, dan air. PL melibatkan penggunaan pulsa intens durasi pendek dan spektrum yang luas untuk menjamin inaktivasi mikroba pada Makanan Bioproses Technol (2010

Makanan dilewatkan pada ruang

diantara silinder dalam dan silinder luar.

Silinder dalam mengandung lampu flash yg berfungsi untuk dekontaminasi.

Permukaan silinder luar dibuat dari materi yg sangat reflektif sehingga memaksimalkan cahaya melewati makanan.

PADA JUS BUAH

_{DEKONTAMINASI PERMUKAAN}

TELUR

Telur atau

produk

berbasis telur

biasanya

sering

terjangkit

virus

Salmonela

Aplikasi

pulsed light

pada telur

menggunakan

cahaya pada

2,1 J/cm

2

dan

10,5 J/cm

2

Kelebihan

• Dapat dilakukan

dengan waktu singkat

• Efisien untuk

dekontaminasi pada

permukaan makanan

• Tidak ada efek termal

• Tidak mengurangin nilai

gizi dan nutrisi

makanan

Kekurangan

• Aplikasi terbatas pada

permukaan makanan

• Teknologi masih baru,

perlu dilakukan

pengembangan untuk

industri besar

Mengolah bahan pangan berdasarkan aplikasi efek osilasi

elektromagnetik terhadap pertumbuhan dan reproduksi

mikroorganisme.

Akibat getaran medan magnet yang dihasilkan adalah kerusakan

molekul DNA, mempengaruhi arah migrasi sehingga

Komponen penghasil OMF:

• Kumparan superkonduktor

• Kumparan yang

menghasilkan medan DC

• Kumparan energi dalam

kapasitor

Makanan dalam segel kantong plastik

Proses dilakukan pada tekanan atmosfer dan suhu sedang Intensitas OMF 5-50 T, frekuensi 5-500 kHz

Kondisi operasi:

• Pulse = 1-100 pulse

• Frekuensi = 5-500 kHz

• Suhu = 0-50

o

_C

• Waktu = 25-100 ms

Kelebihan

Tidak merubah rasa, aroma, dan warna produk

Nutrisi tetap terjaga

Kualitasnya lebih bergizi aman dan segar

Capital cost relatif murah

Kelemahan

Dapat menyebabkan resistensi pada jamur dalam makanan

Konstruksi, kontrol, dan maintenance rumit

Proses untuk mengurangi atau menghancurkan perkembangan mikroorganisme yang dapat menyebabkan makanan menjadi rusak atau tidak layak.

Bersifat proaktif dan sebagai alat pencegahan untuk memperpanjang usia (shelf-life) makanan

Sebagai Critical Control Point (CCP) pada suatu proses pangan. Meningkatkan keamanan dan karakteristik makanan untuk waktu lebih lama.

Berguna untuk meminimalisasi risiko kerusakan makanan, bukan untuk menghilangkan.

Parameter

Temperatur Tinggi atau rendah (ºC) Aktivitas air Sifat koligatif (aw)

Derajat keasaman pH Potensi redoks Eh

Pengawet Sorbat, nitrit, sulfat Mikro-organisme

kompetitif

e.g Bakteri asam laktat

H U R D L E E F F E C T

Nilai kritis dari suatu parameter

BERUBAH

jika terjadi penambahan faktor pengawetan

pada makanan.

Perbedaan penambahan faktor bisa

memberikan efek pengawetan tambahan

atau bekerja sinergis

Nomor 1, 6 hurdle: temperature tinggi selama proses (F), temperature rendah saat

penyimpanan (t), aktivitas air (aw), keasaman (pH), potensi redoks (Eh), pengawet (pres.) Memiliki intensitas yang sama.

Nomor 2, Hurdle utama: aw dan pengawet, sisanya tidak terlalu signifikan tapi cukup untuk menahan mikroorganisme.

Nomor 5, makanan kaya akan nutrisi dan

vitamin yang bisa menyebabkan pertubmuhan mikroorganisme (efek trampoline), hurdle harus ditingkatkan.

• pengemasan antiseptik, energi elektromagnetis

(microwave

)

,

temperature tinggi (pasteurisasi, sterlisasi),

radiasi ion, temperature rendah (pembekuan), dsb.

Fisis:

• pH rendah, potensi redoks rendah, aktivitas air rendah,

garam, dsb.

Psikokimia:

• antibiotik

Mikrobial:

Tipe

hurdle

yang digunakan sebagai

pengawet makanan

Makanan yang paling stabil

memiliki kombinasi lebih dari satu hurdle.

Contoh: Perlakuan panas, curing, penyimpanan bersuhu rendah, dan penambahan pengawet.

KELEBIHAN

Menghilangkan kemungkinan mikroorganisme

menjadi resisten terhadap pengawet biasa

(e.g paraben). Resistansi menyebabkan

efektivitas pengawetan berkurang, dibutuhkan

pengawet lebih kuat.

Bisa mengkombinasi pengawet alami dan

natural. Makanan lebih sehat.

KEKURANGAN

• Kualitas tidak selalu pasti

(tidak statis)

Non-termal plasma (NTP) adalah

elektrik materi energi, yang terdiri

dari spesies yang sangat reaktif

termasuk molekul gas, partikel

bermuatan

dalam

bentuk

ion

positif, ion negatif, radikal bebas,

elektron

dan

kuanta

radiasi

elektromagnetik (foton) di dekat

suhu kamar.

Gas yang

terionisasi

• Sudah kehilangan elektron-elektronnya

Elektron dan

nukleus

(proton dan

neutron)

tidak bersatu

membentuk

molekul.

Memiliki

banyak

elektron

bebas

• Sehingga menjadi konduktor yang baik

Wujud zat

keempat

selain padat,

cair, dan gas

reactive spices dalam plasma telah menyebabkan efek oksidatif pada permukaan luar sel mikroba.

Interaksi agen plasma dengan materi biologis berkontribusi dalam lethal action.

Plasma treatment dapat secara efektif menonaktifkan berbagai mikroorganisme termasuk spora [6-8] dan virus [9]. Pengaruh plasma pada mikroorganisme yang berbeda dapat benar-benar selektif, artinya dapat merusak mikroorganisme patogen tanpa merusak host

Sebuah beragam sistem plasma dingin yang beroperasi pada tekanan atmosfer atau tekanan rendah ruang

• Kontak dengan non-thermal plasma (misal plasma dari oksigen)

Bahan

pangan

• Menembus ke dalam makanan

reaksi

• efek oksidatif pada permukaan luar sel mikroba

menimbulkan

• lethal action • menonaktifkan berbagai mikroorganisme

efek

Karakteristik plasma

• voltage

• Tekanan gas

• Komposisi gas

• Kandungan air dalam gas

• Jarak mikroorganisme dari discharge glow

Jenis mikroorganisme

• Gram positive

• Gram negative

• Spores

• Dan lain

Jenis makanan

NTP telah diterapkan di industri

makanan termasuk dekontaminasi

produk

baku

pertanian

(apple

Golden Delicious, selada, almond,

mangga, dan melon), permukaan

telur dan sistem real food (cooked

meat, keju).

Metode

ini

belum

dieksplorasi

lebih

lanjut

mengenai

dampak

treatment

plasma

dingin

pada

kualitas

sensorik

dan

gizi

Aplikasi denyut pendek pada

tegangan tinggi

(20-80 kV/cm) pada

suhu kamar hanya dalam

waktu yang

singkat

(dalam kisaran nano atau

mikrodetik). (Andriawan, 2015)

Besar penurunan

mikroorganisme berbanding

lurus dengan besar tegangan,

jumlah pulsa dan waktu

pasteurisasi (Barbosa et al.,

1997).

Metode pengawetan

makanan cair

3 faktor utama yang mempengaruhi inaktivasi mikroba

•

aplikasi tegangan listrik

– bentuk aliran

gelombang PEF

– kekuatan medan listrik

– waktu perawatan alat

•

Semakin tinggi PEF,

semakin tinggi

inaktivasi yang dicapai.

• Secara umum, inaktivasi

mikroba meningkat seiring

dengan meningkatnya

tegangan.

•

jenis mikroorganismenya

• ukuran sel

• fase pertumbuhan

• jumlah mikroba

•

Spora sel mikroba dalam

jumlah banyak akan

membuat inaktivasi lebih

lama.

• Sel mikroba pada fase

eksponensial lebih sensitif

terhadap perlakuan PEF.

• suspensi medium

• Suhu, pH

• kekuatan ion

• Konduktivitas

• komposisi

medium

Bahan pangan

diletakkan di antara

2 elektroda

Tegangan listrik

yang tinggi merusak

membran sel bakteri

Amplitudo pada

dinding sel bakteri

berubah.

Akibatnya,

permeabilitas

membran sel diubah

Jus

Susu

KELEBIHAN

KEKURANGAN

• Mampu mempertahankan

nutrisi dan vitamin dalam

produk

• Organoleptik makanan tetap

terjaga

• Lebih efektif mematikan

mikroba

• Spora kurang sensitif

terhadap PEF (Spora mikroba

masih kebal)

• Upscalling peralatan PEF

masih dalam pengembangan

• Metode ini lebih spesifik

bekerja untuk produk

makanan dalam bentuk cair

• Efisiensinya tergantung pada

• Leistner, L. 2012. Hurdle Technology. EOLSS Vol. III. • Azizah, N. (2015). IRADIASI. Makassar.

• N. N. Misra, B. K. Tiwari, K. S. M. S. Raghavarao and P. J. Cullen. 2011. Nonthermal Plasma Inactivation of Food-Borne Pathogens. Food Engineering Reviews, Volume 3, Numbers 3-4 (2011), 159-170. doi:10.1016/j.jhazmat.2015.07.061

• Songul, & Soysal. (2013). Use of Ultrasound in Food Preservation. Natural Science, 5-13. • Zeki, B. (2009). Food Processing Engineering and Technology. USA: Elsevier.

• Yikmis, Seydi. 2016. New Approaches in Non-thermal Proesses in Food Industry. Instabul, Turki: International Journal of Nutrition and Food Sciences

• Butz. P & Tauscher. B. 2001. Emerging technologies: chemical aspects. Germany: Elsevier.

• Barbosa-Canovas, PhD, E., Pothakamury, UR dan Swanson, BG. 1997. Application of light pulses in the sterilization of foods and packaging materials. Penerapan pulsa cahaya dalam sterilisasi makanan dan bahan kemasan. Nonthermal Preservation of Foods. Nonthermal

Pengawetan Makanan. Marcel Dekker. New York.

• Dunn, J., Clark, RW, Asmus, JF, Pearlman, JS, Boyer, K., Pairchaud, F. dan Hofmann, GA. 1991.Methods for preservation of foodstuffs. Metode pengawetan makanan. Maxwell Laboratories, Inc. US Patent 5.034.235.

• Dunn, JE, Ott, TM, Clark, RW. 1996 Perpanjangan masa hidup dalam produk polong tahan lama. US Patent 5489442

• Higgins, S. E., A. D. Wolfenden, L. R. Bielke, C. M. Pixley, A. Torres-Rodriguez, J. L. Vicente, D.Bosseau, N. Neighbor, B. M. Hargis, and G. Tellez. 2005. Application of ionized reactive oxygenspecies for disinfection of carcasses, table eggs, and fertile eggs. J. Appl. Poult.

• Krishnamurthy K., J. C. Tewari, J. Irudayaraj, and A. Demirci. 2007. Microscopic and spectroscopic evaluation of inactivation of Staphylococcus aureus by pulsed UV-light and infrared heating. Food Bioprocess Technol. (Available online). DOI 10.1007/s11947-008-0084-8.

• Suhardjo, Clara M.K, 1992, Prinsip-Prinsip Ilmu Gizi, Kanisius, Yogyakarta

• Winarno F.G, 1984,Kimia Pangan dan Gizi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

• Cooperhouse, Lou. 2008. Innovation in Prepared Foods: Trends, Technologies and Tactics for Optimizing Your Success. CSP Foodservice at Retail Expo.