Peningkatan Umur Simpan Bakpia Menggunakan Kemasan Aktif dengan Oxygen Scavangers

Peningkatan Umur Simpan Bakpia Menggunakan Kemasan Aktif dengan Oxygen Scavangers

March 31, 2009 · Filed under Foodtech, Tentang Makanan, Tugas KuLiah · Tagged kemasan, preservative

Bakpia adalah makanan yang terbuat dari campuran kacang hijau dengan gula yang dibungkus dengan tepung lalu dipanggang. Di beberapa daerah di Indonesia, makanan yang terasa legit jika dimakan ini dikenal dengan nama pia atau kue pia. Isi bakpia bisa menyesuaikan dengan keinginan konsumen di antaranya cokelat, keju, kumbu hijau, dan kumbu hitam. Bakpia yang cukup dikenal salah satunya berasal dari daerah Pathok, Yogyakarta.

Sering kita jumpai dalam bakpia adanya jamur atau bau tengik ketika sudah disimpan dalam waktu yang lama. Bakpia merupakan makanan yang aw-nya relatif rendah sehingga yang tumbuh dalam bakpia adalah jamur. Jamur yang bersifat aerobik tersebut biasanya terlihat miselia yang berwarna abu-abu. Dengan penyimpanan yang masih ada akses oksigen ke dalam kemasan maka untuk mencegah tumbuhnya jamur salah satu solusinya adalah dengan mungurangi jumlah oksigen yang terdapat di dalamnya. Caranya dapat dengan mendesain kemasan khusus kedap udara sekaligus ditambahkan bahan penyerap O2 (oxygen scavangers) sehingga menjadi kemasan aktif. Tujuannya adalah untuk meminimalisasi oksigen untuk mencegah tumbuhnya jamur.

Masalah lain yang sering kita jumpai adalah kerusakan bakpia yang ditandai dengan adanya bau tengik. Ketengikan (rancidity) ini dapat disebabkan salah satunya oleh adanya asam lemak bebas yang bersifat volatile. Asam lemak bebas ini dapat timbul akibat oksidasi minyak dalam bakpia, mengingat kadar minyak dalam bakpia cukup tinggi. Oksidasi yang terjadi disebabkan bereaksi dengan oksigen yang jumlahnya masih banyak dalam kemasan yang digunakan selama ini. Sehingga solusinya juga dengan mengurangi kadar oksigen dengan cara dikemas dengan kemasan aktif yang terdapat oxygen scavengers.

Pemilihan ini karena secara umum oxygen scavengers membantu menjaga kualitas produk pangan dengan cara;
menurunkan metabolisme pangan,
mengurangi ketengikan oksidatif,
menghambat oksidasi tidak diinginkan pigmen dan vitamin labil,
mengendalikan diskolorisasi enzimatis dan
menghambat pertumbuhan mikroorganisme aerobik.

Dengan kriteria tersebut oxygen scavengers ini sesuai dengan spesifikasi bakpia yang membutuhkan oxygen scavengers untuk meningkatkan umur simpannya.

Hasil yang diharapkan dalam penggunaan oxygen scavengers ini adalah meningkatkan umur simpan bakpia. Umur simpan menjadi lebih lama karena mengurangi kerusakan akibat oksidasi minyak dalam bakpia yang menyebabkan ketengikan maupun kerusakan akibat tumbuhnya jamur yang mempengaruhi penampilan bakpia serta aroma.




KEMASAN AKTIF PADA GEPLAK

Diposkan oleh Mohammad Septa Ayatullah |

Jan

30

| Label: teknologi pangan |

Geplak adalah makanan khas dari Bantul. Geplak ini terbuat dari tepung, gula dan parutan kelapa muda. Bentuknya bulat kecil-kecil hasil kepalangan tangan dengan warna yang bermacam-macam. Disini, gula ditambahkan dalam jumlah yang cukup tinggi untuk memberi rasa manis sekaligus sebagai pengawet. Kelapa menyumbangkan rasa gurih karena mengandung lemak dengan kadar yang tinggi. Geplak biasanya tidak tahan lama, kira-kira hanya 5 sampai 10 hari, dan kerusakan akan terjadi lebih cepat apabila tidak disimpan/dikemas secara benar.

Geplak memiliki kadar air yang cukup tinggi yaitu sekitar 60-65% sehingga kerusakan pada geplak biasanya disebabkan oleh jamur. Jamur yang tumbuh biasanya dari golongan Saccaromycess yang dapat memecah karbohidrat/ pati dalam geplak menjadi senyawa yang lebih sederhana. Selain itu geplak juga mudah mengalami oksidasi karena kandungan lemaknya yang cukup tinggi. Oksidasi ini dipacu oleh adanya oksigen dan menyebabkan geplak menjadi tengik. Kerusakan pada geplak dipercepat oleh berbagai faktor, yaitu :

1. Adanya kontak dengan oksigen dapat menyebabkan terjadinya oksidasi (geplak menjadi tengik)

2. Kadar air yang cukup tinggi 60-65% sehingga jamur dapat tumbuh

3. Kadar lemak yang tinggi sehingga mudah teroksidasi menghasilkan rasa tengik

4. Penyimpanan pada suhu tinggi (pada suhu yang tinggi aktivitas mikrobia akan meningkat)

5. Kemasan yang kurang baik, misalnya tembus cahaya. Ada pula yang dikemas dengan besek sehingga mudah terkontaminasi.

Sifat geplak yang mudah rusak ini dapat merugikan konsumen dan produsen karena umur simpannya hanya sebentar. Salah satu cara untuk menekan kerusakan pada geplak adalah dengan memanipulasi kemasan agar diperoleh kondisi yang sesuai. Contoh kemasan yang digunakanadalah kemasan aktif. Pengemasan aktif mengacu pada memasukkan bahan tambahan tertentu kedalam film kemasan atau dalam wadah kemasan dengan tujuan untuk menjaga dan memperpanjang umur simpan produk. Jenis kemasan aktif yang digunakan adalah scavenger oksigen. Kemasan aktif ini mampu menyerap oksigen sebagai pemicu terjadinya oksidasi lipid. Scavenger oksigen membantu menjaga kualitass geplak dengan :

1. menurunkan metabolisme pangan

2. mengurangi ketengikan oksidatif

3. menghambat oksidasi tidak diinginkan pigmen dan vitamin labil

4. mengendalikan diskolorisasi enzimatis dan menghambat pertumbuhan mikroorganisme aerobik

Scavenger oksigen dapat ditambahkan dalam bentuk saachet kecil yangberisi serbuk besi. Dengan adanya scavenger ini, kadar oksigen dapat diturunkan menjadi <0>

Selain itu ada baiknya pula bila scavenger ini dikombinasikan dengan teknik pengemasan yang baik. Misalnya untuk lapisan primer, geplak dimasukkan dalam plastik dan diberi scavenger oksigen dalam bentuk sachet kecil. Lalu plastik tersebut divacuum dan diseal dengan rapat. Untuk kemasan sekundernya geplak dikemas dalam karton untuk menghindari paparan sinar matahari dan goncangan/ tekanan dari luar. Untuk mencegah masuknya serangga, pada lapisan terluar bisa dilapisi dengan plastik lagi. Dengan kemasan yang baik seperti diatas diharapkan geplak mempunyai daya tahan/ daya simpan yang lebih lama.




kemasan aktif

Jenis-jenis indikator ini disebut indikator ineraktif atau smart indicator karena dapat
berinteraksi secara aktif dengan komponen-komponen bahan pangan. Alat pemanas
pada microwave seperti susceptors dan metode pengaturan suhu lainnya juga dapat
digunakan dalam metode pengemasan aktif.
Fungsi cerdik (smartness) yang diharapkan dari kemasan aktif saat ini adalah :
- mempertahankan integritas dan mencegah secara aktif kerusakan produk
(memperpanjang umur simpan)
- Meningkatkan atribut produk (misalnya penampilan, rasa, flavor, aroma dan
lain-lain)
- Memberikan respon secara aktif terhadap perubahan produk atau lingkungan
kemasan
- Mengkomunikasikan informasi produk, riwayat produk (product history) atau
kondisi untuk penggunanya.
- Memudahkan dalam membuka

B. ABSORBER OKSIGEN
Keuntungan penggunaan absorber oksigen sama dengan keuntungan dari MAP
yaitu dapat mengurangi konsentrasi oksigen pada level yang sangat rendah (ultra-low
level) , suatu hal yang tidak mungkin diperoleh pada kemasan gas komersial.
C. BAHAN PENYERAP DAN PENAMBAH CO2 (ABSORBER DAN EMITTERS CO2)
Absorber CO2 terdiri dari asam askorbat dan besi karbonat sehingga
mempunyai fungsi ganda dapat memproduksi CO2 dengan volume yang sama dengan
volume O2 yang diserap. Hal ini diperlukan untuk mencegah pecahnya kemasan,
terutama pada produk-produk yang sensitif terhadap adanya perubahan konsentrasi
CO2 yang mendadak seperti keripik kentang.
D. ABSORBER ETILEN
Etilen adalah hormon tanaman yang dihasilkan selama pematangan buah dan
sayuran. Etilen dapat memberikan pengaruh yang negatif terhadap produk segar,
karena etilen akan mempercepat proses pematangan pada produk seperti pisang dan
tomat, sehingga produk menjadi cepat busuk, tetapi jika digunakan pada produk
seperti jeruk, maka dapat menghilangkan warna hijau (degreening) sehingga dihasilkan
jeruk dengan warna kuning yang merata, dan penampilannya lebih baik.
E. ABSORBER AIR DAN UAP AIR
Akumulasi air pada kemasan dapat disebabkan oleh transpirasi produk
hortikultura, keluarnya air dari jaringan pada daging atau fluktuasi suhu pda kemasan
yang kadar airnya tinggi. Adanya air pada kemasan dapat memacu pertumbuhan
mikrobia serta terbentuknya kabut pada permukaan film kemasan, sehingga air dan
uap air yang ada pada kemasan harus keluarkan.
F. ETHANOL EMITTERS
Etanol digunakan sebagai bahan pengawet selama berabad-abad lamnya. Pada
konsentrasi yang tinggi etanol dapat mendenaturasi protein dari kapang dan ragi
sehingga dapat bersifat sebagai antimikroba walapun pada dosis yang rendah.
Penyemprotan etanol pada bahan pangan sebelum dikemas dapat memberikan
pengaruh yang baik, tetapi pada beberapa kasus pemberian etanol yang dimasukkan ke
dalam sachet sehingga dapat mengahsilkan uap etanol lebih baik dari pada
penyemprotan etanol.
G. BAHAN KEMASAN AKTIF
Komponen-komponen pangan yang tidak diinginkan, dapat dikeluarkan dengan
bantuan kemasan yang didisain khusus, sehingga terjadi interaksi selektif antara
kemasan dengan bahan produk. Eliminasi komponen pangan lebih dimungkinkan
untuk diaplikasikan pada produk cair, dimana molekul-molekulnya bebas bergerak,
dan proses pemisahannya tidak dibatasi oleh komponen dengan tekanan uap yang
tinggi pada suhu penyimpanan. Teknologi ini hendaknya tidak digunakan untuk
menutupi kerusakan produk dari konsumen, misalnya untuk menutupi adanya
perubahan bau oleh mikrobia. Sebaliknya kemasan harus dapat mempertahankan
komponen-komponen produk pangan yang diinginkan, misalnya zat gizi.
1. Bahan Kemasan Yang dapat Menyerap Oksigen
Penggunaan bahan penyerap oksigen yang dimasukkan ke dalam sachet dan
ditempatkan di dalam kemasan produk pangan, mempunyai beberapa kelemahan,
yaitu :
- konsumen harus hati-hati, agar sachet tersebut tidak sampai dimakan, dan ini
mengharuskan pihak produsen untuk membuat label ”Jangan Dimakan” pada
sachet absorber.
- sachet harus dibuat dari bahan yang tidak mudah sobek
Kelemahan ini dapat diatasi dengan membuat absorber oksigen sebagai bagian dari
kemasan, dengan cara mengintegrasikan absorber oksigen dengan film polimer,
adhesif, tinta atau bahan pelapis (coating). Substrat yang mengkonsumsi oksigen dapat
berupa polimer itu sendiri atau komponen-komponen lain pada kemasan yang mudah
teroksidasi. Absorber oksigen yang dapat dicampur dengan film polimer adalah sulpit
logam, asam asakorbat dan besi.
Penggunaan adsorber oksigen yang dicampur dengan bahan kemasan
menimbulkan masalah, yaitu film kemasan tersebut harus stabil pada kondisi udara
biasa sebelum digunakan sebagai bahan kemasan, atau film kemasan tersebut tidak
boleh menyerap oksigen sebelum bahan pangan dikemas . Masalah ini dapat diatasi
dengan memasukkan beberapa jenis mekanisme aktivasi yang memicu kemampuan
film untuk menyerap oksigen, pada sistem kemasan. Misalnya dengan menambahkan
katalis pada saat pengisian produk atau memaparkan cahaya pada kemasan sehingga
reaksi penyerapan oksigen dapat terjadi.
Hasil penelitian di Australia menunjukkan bahwa reaksi penyerapan oksigen
oleh besi berlangsung sangat lambat. Oleh karena itu para peneliti kemudian
mengembangkan zat warna yang sensitif terhadap cahaya yang dicampur dengan film
polimer, ketika film diiradiasi dengan sinar ultra violet, zat pewarna akan mengaktivasi
O2 ke bentuk singletnya sehigga reaksi pengeluaran oksigen menjadi lebih cepat.
Metode lain adalah meningkatkan kadar air untuk memicu reaksi penyerapan oksigen.
Penggunaan sebuah permukaan reaktor enzim yang terdiri dari campuran enzim enzim
glukosa oksidase dan katalase juga merupakan cara lain untuk mengatur konsentrasi
O2 di dalam kemasan pangan. Enzim mudah dilekatkan pada permukaan poliolefin
seperti PE dan PP karena kedua kemasan ini merupakan substrat yang baik untuk
imobilisasi enzim.
Kemampuan film kemasan yang dicampur dengan bahan penyerap oksigen
untuk meyerap oksigen lebih kecil daripada absorben oksigen yang dimasukkan ke
dalam sachet. Oleh karena itu aplikasinya sebelum dipasarkan masih harus
mempertimbangkan segi-segi ekonomisnya.
2. Bahan Kemasan dengan Antioksidan
Industri kemasan menggunakan antioksidan untuk kestabilan kemasan, dan
saat ini antioksidan yang dikembangkan adalah antioskidan alami untuk menggantikan
antioksidan sintesis. Di dalam kemasan, antioksidan berfungsi sebagai barrier bagi
difusi O2 serta mentransfernya ke produk yang dikemas untuk mecegah reaksi oksidasi.
Vitamin E dapat digunakan sebagai antioksidan, serta dapat dimigrasikan ke bahan
pangan. Pelepasan vitamin E dari kemasan ke bahan pangan dapat menggantikan
antioksidan sintesis. Saat ini antioksidan yang banyak dipakai adalah BHT (Butylated
hidroxytoluen) .
3. Bahan Kemasan Enzimatis
Enzim yang dapat merubah produk secara biokimia dapat digabung dengan
bahan kemasan. Kelebihan kolesetrol dapat menyebabkan penyakit jantung, dan
penambahan enzim kolestterol reduktase ke dalam susu akan mengurangi resiko
kelebihan kolesterol. Konsumsi produk hasil ternak yang mengandung lakosa pada
golongan orang tertentu dapat menyebabkan laktose intoleran. Penambahan enzim
laktase pada bahan kemasan susu dapat mengurangi kandungan laktosa pada susu
yang dikemasnya.
4. Antimikroba Di Dalam Bahan Kemasan
Animikroba yang dicampur atau diberikan pada permukaan bahan pangan akan
memperpanjang umur simpan bahan pangan tersebut. Penambahan antimikroba
mungkin juga dilakukan dengan cara mencampurnya ke dalam bahan kemasan yang
kemudian dalam jumlah kecil akan bermigrasi ke dalam bahan pangan. Cara ini efektif
diberikan pada kemasan vakum karena bahan kemasan dapat bersentuhan langsung
dengan permukaan panan.
Bahan yang mempunyai pengaruh antimikroba, misalnya nisin yang diproduksi
oleh Lactococcus lactis, asam organik, ester dan sorbat, serta bahan kemasan yang
mengandung kitosan, allil-isotiosianatt yang diperoleh dari lobak dan oligosakarida
siklik.
Beberapa bahan kemasan komersial yang mengandung antimikroba adalah :
- partikel keramik yang mengandung komponen aktif yaitu aluminium silikat dan
perak
- bubuk kering yang dibuat dengan mengantikan antimikroba tembaga atau
perak pada atom kalsium dari hidroksiapatit
- zeolit sintesis dan perak
- Tembaga dan mangan, atau nikel dan perak yang mengandung zeolit
- Magnesium oksida dan zink oksida juga terbukti mempunyai kemampuan
sebagai bakterisida dan bakteriostatis.
Pelepasan bahan antimikroba di dalam kemasan dapat diperoleh dengan berapa
cara, yaitu :
- secara tradisonal dengan cara menambahkan sachet berisi bahan anti mikorba
dan bersifat permiable atau porous ke dalam kemasan
- mengkombinasikan bahan-bahan pengawet ke dalam atau di atas bahan
kemasan polimer dengan cara mencampur atau menggunakan teknik pelapisan
lain
- meletakkan bahan antimikroba diantara lapisan atau dienkapsulasi agar dapat
keluar secara perlahan-lahan menuju bahan pangan
- menggunakan enzim yang diimobilisasi dan bahan yang mempunyai gugus
fungsional animikroba yang terikat secara kimia pada permukaan bahan.
Beberapa gugus fungsional yang memiliki aktivitas antimikroba elah ditambahkan dan
diimobilisasi pada permukaan film polimer dengan modifikasi metode kimia sebagai
berikut :
- Peptida yang terikat secara kovalen dengan resin tidak larut air dan mempunyai
aktivitas antimikroba
- Polimer yang permukaanya disinari dengan sinar laser merupakan cara yang
efektif untuk memperbaiki sifat-sifat adhesi dari polimer , memodifikasi sifat
penghambatan (barrier) dan memberikan aktivitas antimikroba pada polimer.
Penggunaan iradiasi UV pada panjang gelombang 193 nm menggunakan UV
excimer laser akan mengubah gugus amida pada permukaan plastik poliamida
menjadi amin dan mempunyai aktivitas antimikroba.
Bahan-bahan yang dapat digunakan sebagai antimikroba adalah etanol dan
alkohol lain, asam organik, garam (sorbat, benzoat, propionat), bakteriosin dan lainlain.
H. BAHAN PENGIKAT AROMA
Selama penyimpanan produk yang dikemas dapat menghasilkan flavor yang
tidak diinginkan, yang dapat berasal dari degradasi komponen bahan pangan, atau
penyerapan bau dari lingkungannya. Jika pada bahan kemasan dapat ditambahkan
bahan yang dapat mengikat aroma-aroma yang tidak diinginkan, maka penurunan
mutu sensori produk dapat dicegah.
Penambahan komponen-komponen yang dapat mengikat aroma pada bahan
kemasan, saat ini belum terdapat secara komersial, tetapi hasil penelitian menunjukkan
bahwa hal ini mungkin untuk dilakukan. Misalnya kemampuan poliamida dan
selulosa ester untuk mengeluarkan limonin yang terasa pahit pada juice jeruk.
Pelapisan botol plastik dengan selulosa triasetat, akan mengurangi kadar limonin
sebanyak 25% selama 3 hari.
Degradasi protein dari ikan akan menghasilkan amin yang mengandung
komponen malodorous yang tdia diinginkan. Dari ahsil penelitian di Jepang, ternyata
penggunaan polimer yang dikombinasikan dengan asam sirat dapat menghilangkan
komponen amin dari produk ikan. Kantung yang berisi garam besi dan asam sitrat
juga dapat menyerap amin. Tapi cara ini dapat menyebabkan terjadinya reaksi yang
tidak diinginkan, yaitu terbentuknya aldehid melalui reaksi autooksidasi lemak,
sehingga produk menjaid tidak disukai. Hal ini merupakan masalah utama dalam
penyimpanan produk-produk berlemak seperi keripik, kacang-kacangan , sereal dan
biskuit.
Dupont yang merupakan salah satu perusahaan yang memproduksi plastik
kemasan, saat ini sudah mengembangkan kemasan pangan yang dapat mengeluarkan
aldehid dari head-space kemasan. Formulasi pelapisan yang terdiri dari komponen zink
dan asam polikarboksilat dapat menghilangkan noda jika diberikan pada bahan
polimer untuk kemasan.
Kehilangan bau dan flavor pada bahan pangan dapat disebabkan oleh kemasan
itu sendiri. Bahan-bahan aditif dan monomer kemasan dapat bermigrasi ke dalam
bahan pangan yang menyebabkan perubahan nilai organoleptik yang tidak diinginkan.
Monomer stiren dalam konsentrasi yang sangat kecil menimbulkan amsalah noda.
Hasil penelitian menunjukkan myrcene yang dimasukkan ke dalam bahan kemasan
stiren dapat menghilangkan pengaruh ini melalui reaksi dengan monomer stiren yang
tertinggal.
Komponen naringin yang menimbulkan rasa pahit pada juice jeruk dapat
dihilangkan dengan cara menambahkan enzim naringinase pada bahan kemasannya,
sehingga juice jeruk yang dihasilkan rasanya lebih manis dan disukai oleh konsumen.
Cara lain untuk menutupi flavor yang tidak diinginkan, adalah dengan
menambahkan flavor yang tajam ke dalam bahan kemasan, dalam bentuk aroma yang
dienkapsulasi, dan aroma ini akan keluar ketika kemasan dibuka.
Masalah utama dalam penambahan bahan-bahan tambahan ini ke dalam
kemasan, adalah laju pengeluarannya dari kemasan ke bahan pangan. Cara untuk
mengontrol laju pengeluaran komponen ini adalah dengan memilih jenis polimer yang
mempunyai karakteristik difusi terhadap komponen tersebut.