PENGEMASAN PRODUK DAGING
A. Produk Daging
Daging merupakan produk pangan yang mempunyai nilai gizi dan nilai ekonomi yang tinggi, akan tetapi daging mempunyai umur simpan yang tidak lama sehingga sering mengalami kerusakan ataupun kebusukan pada saat penyimpanan, hal ini salah satunya karena lingkungan seperti suhu, komposisi gas, dan lainnya. Sehingga harus ada pemecahan atas hal diatas, karena bila tidak dapat diatasi hal tersebut akan mengurangi nilai gizi dari daging tersebut, dan bahkan bisa menimbulkan penyakit.
Warna merah daging ditentukan oleh bentuk mineral besi yang terdapat dalam heme dan senyawa yang terikat dengan besi (Fe). Myoglobin yang teroksigenasi dengan struktur globin cincin tetrapyrrole-Fe2+(H2O) berwarna merah cerah . Myoglobin yang terdapat pada sel otot dengan tekanan atmosphere yang berkurang memiliki struktur globin cincin-tetrapyrrole- Fe2+(O2) berwarna ungu. Sedangkan Met-myoglobin dengan struktur globin cincin-tetrapyrrole- Fe3+ (OH) berwarna coklat. Permukaan daging segar yang kontak dengan udara memiliki warna merah cerah karena terbentuknya ikatan antara myoglobin dengan oksigen menjadi oksimio globin (dimana mineral besi berada dalam bentuk Fe2+). Namun warna daging di bagian dalam berwarna gelap kecoklatan karena jumlah oksigen yang lebih sedikit membentuk metyoglobin dimana mineral besi dalam myoglobin teroksidasi menjadi bentuk Fe3+.
Mempertahankan warna merah yang berasosiasi dengan daging segar menjadi tantangan dalam penanganan selama berada pada rantai distribusi dan tingkat pengecer karena pertama daging kaya akan protein dan memiliki kadar air yang tinggi sehingga sangat memungkinkan untuk tumbuhnya mikroba mikroba pada daging tersebut, yang kedua karena warna daging berubah yang disebabkan adanya kontak antara daging dengan udara.
Perlu diingat walaupun pengemasan dapat memperpanjang umur simpan bukan berarti pengemasan dapat memperbaiki mutu. Oleh karena itu, produk dengan kualitas yang paling baik yang dikemas jangan diikut sertakan produk yang busuk atau rusak dalam kemasan karena dapat mengkontaminasi produkyang masih sehat.Pengemasan juga bukan pengganti penyimpanan oleh karena itu penjagaan mutu yang paling baik adalah dengan mengkombinasikan pengemasan dengan penyimpanan yang baik.
Oleh karena itu, kini telah dikembangkan sebuah teknologi pengemasan bahan pangan yang modern mencakup pengemasan atmosfir termodifikasi (Modified Atmosfer Packaging/MAP), pengemasan aktif (Active Packaging) dan Smart Packaging, bertujuan untuk semaksimal mungkin meningkatkan keamanan dan mutu bahan sebagaimana bahan alaminya.
B. Pengemasan
Active packaging adalah teknik kemasan yang mempunyai sebuah indikator eksternal atau internal untuk menunjukkan secara aktif perubahan produk serta menentukan mutunya. Kemasan akif disebut sebagai kemasan interaktif karena adanya interaksi aktif dari bahan kemasan dengan bahan pangan yang dikemas. Tujuan dari kemasan aktif atau interaktif adalah untuk mempertahankan mutu produk dan memperpanjang masa simpannya.
Pengemasan aktif merupakan kemasan yang mempunyai :
☺ Bahan Penyerap O2 (oxygen scavangers)
Konsentrasi oksigen yang tinggi di dalam kemasan dapat meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme, menurunkan nilai gizi bahan pangan, menurunkan nilai sensori (flavor dan warna) serta mempercepat reaksi oksidasi lemak yang menyebabkan ketengikan pada bahan pangan berlemak.
Bahan penyerap oksigen secara aktif akan menurunkan konsentrasi oksigen didalam head-space kemasan hingga 0.01%, mencegah terjadinya proses oksidasi, perubahan warna dan pertumbuhan mikrooorganisme. Jika kapasitas absorber mencukupi, maka absorber juga dapat menyerap oksigen yang masuk ke dalam headspace kemasan melalui lubang-lubang dan memperpanjang umur simpan bahan yang dikemas.
Absorber oksigen yang tersedia saat ini pada umumnya berupa bubuk besi (iron powder), dimana 1 gram besi akan bereaksi dengan 300 ml O2. Kelemahan dari besi sebagai absorber oksigen adalah tidak dapat melalui detektor logam yang biasanya dipasang pada jalur pengemasan. Masalah ini dapat dipecahkan dengan menggunakan absorber oksigen berupa asam askorbat atau enzim.
Ukuran absorber oksigen yang ada di pasar bervariasi dengan kemampuan penyerapan antara 20-2.000 ml O2, dan digunakan pada suhu ruang, tetapi beberapa jenis lainnya dapat bereaksi pada suhu dingin bahkan suhu beku. Absorber oksigen juga dapat digunakan pada berbagai tipe bahan pangan dari yang kadar airnya rendah, intermediet sampai tinggi serta pada bahan-bahan pangan yang berminyak.
Ukuran penyerap oksigen yang digunakan tergantung pada jumlah oksigen pada head-space, oksigen yang terperangkap di dalam bahan pangan (kadar oksigen awal) dan jumlah oksigen yang akan masuk dari udara di sekitar kemasan selama penyimpanan (laju transmisi oksigen ke dalam kemasan), suhu penyimpanan, aktivitas air, masa simpan yang diharapkan dari bahan pangan tersebut. Absorber oksigen lebih efektif jika digunakan pada kemasan yang bersifat sebagai barrier bagi oksigen, karena jika tidak maka absorber ini akan cepat menjadi jenuh dan kehilangan kemampuannya untuk menyerap oksigen.
Kelebihan dan kelemahan dari gas packaging, vacuum packaging, dan absorber oksigen.
Bahan penyerap O2 seperti asam askorbat, sulfit dan besi dimasukkan ke dalam polimer dengan permeabilitas yang sesuai untuk air dan oksigen seperti polivinil klorida (PVC) , sedangkan polietilen dan polipropilen mempunyai permeabilitas yang sangat rendah terhadap air.
☺ Bahan Penyerap dan Penambah (absorber and emitter) 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. CO2 yang dihasilkan dapat larut di dalam fase cair atau fase lemak dari produk, dan ini akan mengakibatkan terjadinya perubahan flavor. Reaktan yang biasanya digunakan untuk menyerap CO2 adalah kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dengan aktivitas air yang cukup, yang dapat bereaksi dengan CO2 membentuk kalsiumkarbonat.
☺ Ethanol Emiters
Etanol emitters dengan nama dagang Ethicap terdiri dari campuran etanol dan air yang dijerap pada bubuk silika oksida, dan dimasukkan ke dalam sachet yang terbuat dari kertas dan kopolimer etil vinil asetat (EVA). Bau alkohol dapat ditutupi dengan penambahan flavor seperti vanila, pada sachet. Ukuran sachet tergantung pada aktivitas air (aw) bahan pangan dan masa simpan yang diinginkan dari produk.
Penyemprotan etanol pada bahan pangan sebelum dikemas dapat memberikan pengaruh yang baik, tetapi pada beberapa kasus pemberian etanol yang dimasukkan kedalam sachet sehingga dapat mengahsilkan uap etanol lebih baik dari pada penyemprotan etanol.
Keuntungan generator uap etanol adalah memperpanjang umur simpan, menghambat proses staling pada produk bakery, dan mencegah tumbuhnya mikrobia. Ethanol emitters dimasukkan ke dalam kemasan segera setelah proses pembakaran (baking) dan pendinginan dengan kondisi yang steril.
Kelemahan dari penggunaan uap etanol untuk tujuan pengawetan adalah pembentukan aroma yang tidak diinginkan pada bahan pangan, absorpsi dari headspace oleh bahan pangan, pada beberapa kasus konsentrasinya pada produk meningkat2 kali dari konsentrasi awal sehingga menimbulkan masalah dalam standard mutu. Jika sebelum dikonsumsi produk dipanaskan terlebih dahulu dengan oven, maka etanol yang terakumulasi sebagian besar akan diuapkan. Oleh karena itu produk yangmengandung ethanol emitters hendaknya dipanaskan terlebih dahulu sebelum dikonsumsi.
☺Penyerap Etilen
Etilen adalah hormon tanaman yang dihasilkan selama pematangan buah dan sayuran. Etilen dapat memberikan pengaruh yang negatif terhadap produk segar, karena 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. Secara umum, etilen merupakan bahan yang tidak diinginkan untuk penyimpanan produk segar, sehingga etilen harus disingkirkan dari lingkungan penyimpanan, hal ini disebabkan karena :
- dalam jumlah sedikit sudah dapat menurunkan mutu dan masa simpan produk
- dapat meningkatkan laju respirasi sehingga akan mempercepat pelunakanjaringan dan kebusukan buah.
- mempercepat degradasi klorofil yang kemudian akan menyebabkan kerusakan-kerusakan pasca panen lainnya.
Penyerap etilen yang dapat digunakan adalah potasium permanganat (KmnO4), karbon aktif dan mineral-mineral lain, yang dimasukkan ke dalam sachet. Bahan yang paling banyak digunakan adalah kalium permanganat yang diserapkan pada silika gel. Permanganat akan mengoksidasi etilen membentuk etanol dan asetat. Bahan penyerap etilen ini mengandung 5% KmnO4 dan dimasukkan ke dalam sachet untuk mencegah keluarnya KmnO4 karena KmnO4 bersifat racun. Jenis penyerap etilen lainnya adalah :
- penyerap berbentuk katalis logam seperti pallaidum yang dijerapkan pada karbon aktif. Etilen diserap dan kemudian diuraikan dengan menggunakan katalis
- karbon aktif yang mengandung bromin, tetapi penggunaannya harus hati-hati karena dapat membentuk gas bromin jika sachet tersentuh dengan air.
- mineral –mineral yang mempunyai kemampuan menyerap etilen seperti zeolit,tanah liat dan batu Oya dari Jepang dari hasil penelitian diketahu ibahwa produk yang di kemas dalam kemasan PE yang di dalamnya terdapat beberapa jenis mineral mempunyai masa simpan yang lebih panjang dibanding yang dikemas tanpa mineral. Hal ini mungkin disebabkan oleh terbukanya pori-pori dari bahan polimer oleh mineral yang terdispersi, sehingga terjadi pertukaran gas di dalamnya.
- Kombinasi diena dan triena yang defisien elektron pada bahan kemasan. Hasil penelitian menunjukkan kombinasi tetrazine yang bersifat hidrofilik dengan polimer PE yang bersifat hidrofobik dapat menurunkan konsnetrasi etilen selama 48 jam. Tetrazine akan berubah warnanya jika sudah jenuh dengan etilen, sehingga dapat digunakan sebagai indikator.
☺ Absorber Air dan Uap Air
Akumulasi air pada kemasan dapat disebabkan oleh transpirasi produk hortikultura, keluarnya air dari jaringan pada daging atau fluktuasi suhu pada 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.
Lapisan absorber untuk uap air (Drip-absorber pad) biasanya digunakan untuk pengemasan daging dan ayam, terdiri dari granula-granula polimer superabsorbent di antara dua lapisan polimer mikroporous atau non-woven yang bagian pinggirnya dikelim. Absorber ini akan menyerap air serta mencegah perubahan warna dari produk dan kemasan. Polimer yang sering digunakan untuk menyerap air adalah garam poliakrilat dan kopolimer dari pati. Polimer superabsorben ini dapat menyerap 100-500 kali dari beratnya sendiri.
Penurunan kelembaban relatif di sekitar kemasan akan menurunkan aktivitas airdi permukaan bahan pangan, sehingga dapat memperpanjang umur simpannya. Kondisi ini dapat diperoleh dengan cara menyerap air dalam bentuk fase uapnya sehingga penggunaan humektan lebih efektif daripada polimer superabsorbing.
Penggunaan film (Pichit) dalam rumah tangga dapat menyerap uap air. Film ini dilaminasi dengan propilen glikol dan polivinil alkohol (PVA). Film PVA akan menahan glikol tapi permeabilitasnya terhadap air sangat tinggi. Perbedaan aktivitas air antara bahan pangan dan glikol berarti bahwa air ditarik dari permukaan bahan pangan dan diabsorbsi oleh film. Masa simpan ikan yang disimpan dikemas dengan bahan penyerap air ini 3-4 harilebih panjang dari pada ikan yang dikemas tanpa penyerap air. Kantung Pichit dapat digunakan kembali yaitu untuk 10 kali penggunaan setelah bahan yang dikemas dikeluarkan dengan cara mencuci kantung di dalam air dan dikeringkan.
Penambahan bahan anti kabut (anti fog) yang dicampur dengan resin polimer sebelum proses ekstrusi dapat mencegah timbulnya kabut dan embun di permukaan kemasan. Bahan amfifilik akan menurunkan tegangan permukaan di antara polimer dan konsendasi air, akibatnya tetesan air akan menyebar sebagai lapisan tipis yang transparan di permukaan film polimer. Konsumen akan dapat melihat dengan jelas produk yang ada di dalamnya, tetapi air masih tetap ada dan berpotensi untuk menyebabkan kebusukan. Oleh karena itu, perlakuan ini hanya digunakan untuk memperindah bentuk kemasan aktif tapi tidak untuk memperpanjang masa simpannya.
| Sistem Active Packaging Aplikasi |
Oxygen scavenging Most food classes Carbon dioxide production Most food affected by moulds Water vapour removal Dried and meld-sensitive foods Ethylene removal Horticultural produce Ethanol release Baked foods (where permitted) |
| Active packaging system | Mechanisms | Food applications |
| Oxygen scavengers Carbon dioxide scavengers/emitters Ethylene scavengers Preservative releasers Ethanol emitters Moisture absorbers Flavour/odour absorbers Temperature control packaging Temperature compensating films | Iron based, Metal/acid Nylon MXD6 Metal (e.g. platinum) catalyst Ascorbate/metallic salts Enzyme based Iron oxide/calcium hydroxide Ferrous carbonate/metal halide Calcium oxide/activated charcoal Ascorbate/sodium bicarbonate Potassium permanganate Activated carbon Activated clays/zeolites Organic acids Silver zeolite Spice and herb extracts BHA/BHT antioxidants Encapsulated ethanol PVA blanket Activated clays and minerals Silica gel Cellulose triacetate Acetylated paper Citric acid Ferrous salt/ascorbate Activated carbon/clays/zeolites Non-woven plastics Double-walled containers Hydrofluorocarbon gas Quicklime/water Ammonium nitrate/water Calcium chloride/water Super corroding alloys/salt water Potassium permanganate/glycerine Side chain crystallisable polymers | Bread, cakes, cooked rice, biscuits, pizza, pasta, cheese, cured meats and fish, coffee, snack foods, dried foods and beverages Coffee, fresh meats and fish, nuts and other snack food products and sponge cakes Fruit, vegetables and other horticultural products Cereals, meats, fish, bread, cheese, snack foods, fruit and vegetables Pizza crusts, cakes, bread, biscuits, fish and bakery products Fish, meats, poultry, snack foods, cereals, dried foods, sandwiches, fruit and vegetables Fruit juices, fried snack foods, fish, cereals, poultry, dairy products and fruit Ready meals, meats, fish, Poultry and beverages Fruit, vegetables and other horticultural products |
☺ Bahan Kemasan Aktif
♪ kemasan penyerap O2
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 darikemasan, 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 sulfit logam, asam asakorbat dan besi.
♪kemasan dengan antioksidan
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) .
♪kemasan enzimatis
Enzim yang dapat merubah produk secara biokimia dapat digabung dengan bahan kemasan. Kelebihan kolesetrol dapat menyebabkan penyakit jantung, dan penambahan enzim kolesterol reduktase ke dalam susu akan mengurangi resiko kelebihan kolesterol. Konsumsi produk hasil ternak yang mengandung laktosa pada golongan orang tertentu dapat menyebabkan laktose intoleran. Penambahan enzim laktase pada bahan kemasan susu dapat mengurangi kandungan laktosa pada susu yang dikemasnya.
♪kemasan dengan antimikroba
Antimikroba yang dicampur atau diberikan pada permukaan bahan pangan akanmemperpanjang 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 pangan.
| Antimicrobial Agent | Polymer / Carrier | Main Target Organism |
| Organic acid / anhydrides (propionic,benzoic,sorbic,acetic,malic,lactic acids) | Edible film, EVA, LLDPE | Moulds |
| Inorganic Gases (sulphur dioxide,chlorine dioxide) | Various polyolefins | Moulds,bacteria,yeast |
| Metals (silver,copper) | Various polyolefins | Bacteria |
| Fungicide (benomyl,imazalil) | LDPE | Moulds |
| Bacteriocins (nisin,pediocins,lacticin) | Edible films, cellulose,LDPE | Gram Positive Bacteria |
| Enzymes (lysozyme,glucose oxidase,chitinase,lactoperoxidase) | Cellulose acetate, PS | Gram Positive Bacteria |
| Spices (cinnamic,caffeic,p-coumaic acids,horseradish, allylisothiocyanate) | Nylon/PE, cellulose | Moulds, yeast, bacteria |
| Essential Oil (plant extracts) (grapefruit seed extract, hinokioiol, bamboo powder, Rheum Palmatum, Coptis chinesis extract) | LDPE, cellulose | Moulds, yeast, bacteria |
| Parabens (Propylparaben,ethylparaben) | Clay-coated cellulose, LDPE | Moulds |
| Inherently bioactive polymers | Chitosan | Moulds, Bacteria |
Pelepasan bahan antimikroba di dalam kemasan dapat diperoleh dengan berapa cara, yaitu:
- secara tradisonal dengan cara menambahkan sachet berisi bahan anti mikrobadan 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 telah ditambahkan dan diimobilisasi pada permukaan film polimer dengan modifikasi metode kimia sebagai berikut :
- Peptida yang terikat secara kovalen dengan resin tidak larut air dan mempunyaiaktivitas antimikroba
- Polimer yang permukaannya 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 UVexcimer laser akan mengubah gugus amida pada permukaan plastik poliamidamenjadi amin dan mempunyai aktivitas antimikroba.
☺Film Sensitif terhadap Suhu
Manipulasi film kemasan dapat dilakukan dengan meningkatkan permeabilitasnya dan merubah permeabilitas terhadap O2 dan CO2 melalui perilaku respirasi produk. Pembuatan lubang perforasi dengan ukuran beberapa mikron akan memberikan kondisi yang diinginkan pada beberapa produk segar, atau dengan membuat film dari dua lapisan film yang sama, atau dari dua lapisan film dengan ketebalan yang berbeda tapi bahannya sama. Jika suhu meningkat atau turun, lapisan-lapisan akan berekspansi pada laju yang berbeda.
Cara lain yang dapat dilakukan untuk produk-produk dengan laju respirasi tinggi, adalah menambahkan bahan pengisi tertentu pada resin polimer, sehingga film akan berisi mikroporous yang memfasilitasi keluar masuknya gas dari kemasan. Permeabilitas kemasan terhadap gas dipengaruhi oleh ukuran partikel dan jumlah bahan pengisi serta daya tarik film. Bahan-bahan pengisi ini dapat berupa CaCO3 dan SiO2.
☺Kemasan yang dapat mengendalikan suhu
ð Self heating
Prinsip pemanasan didasarkan pada teori bahwa jika bahan-bahan kimia tertentu tercampur maka akan dihasilkan panas. Contohnya adalah campuran antara besi, magnesium dan air garam pada makanan siap saji, dapat memanaskan makanan tersebut ketika kemasannya dibuka, dan makanan tidak perlu dipanaskan terlebih dahulu sebelum dikonsumsi.
Logam-logam ini ditambahkan ke dalam kemasan kantung PET , air garam (salt water) di masukkan ke dalam kantung yang terpisah dan kantung ini kemudian dimasukkan ke dalam kantung yang berisi logam, kemudian dimasukkan ke dalam kemasan bahan pangan, dan diletakkan pada wadah tahan panas. Dalam waktu 15 menit suhu bahan pangan akan mencapai 60oC. Kemasan lain yang berfungsi memanaskan sendiri adalah dengan menggunakan reaksi antara kapur (lime) dengan air.
ð Self cooling
Teknologi Crown/Tempra menggunakan panas laten penguapan air untuk menghasilkan pengaruh mendiginkan. Air terikat pada lapisan gel yang dikemas terpisah dari kaleng minuman, dan panasnya dapat langsung mengenai minuman. Konsumen memutar dasar kaleng untuk membuka katup yang akan menyentuh desikan yang berada terpisah di bagian luarnya. Kemudian akan terjadi penguapan air pada suhu ruang, dan penurunan suhu hingga 16.7oC terjadi dalam waktu 3 menit.
Metode lain adalah dengan memasukkan bahan berupa amonium klorida dan amonium nitrat yang dimasukkan ke dalam ruang kosong dari kaleng. Jika amonium klor dan dan amonium nitrat tercampur dengan air, maka campuran ini akan menyerap panas dan menurunkan suhu produk. Cara ini memerlukan pengocokan kemasan sebelum didinginkan, sehingga tidak cocok digunakan untuk minuman berkarbonasi dan bir.
☺Bahan penyerap (absorber) dan yang dapat mengeluarkan aroma/flavor
Selama penyimpanan produk yang dikemas dapat menghasilkan flavor yangtidak 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.
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 masalah noda. Hasil penelitian menunjukkan myrcene yang dimasukkan ke dalam bahan kemasan stiren dapat menghilangkan pengaruh ini melalui reaksi dengan monomer stiren yang tertinggal.
Cara lain untuk menutupi flavor yang tidak diinginkan adalah dengan menambahkan flavor yang tajam ke dalam bahan kemasan, dalam bentuk aroma yangdienkapsulasi, dan aroma ini akan keluar ketika kemasan dibuka. Masalah utama dalam penambahan bahan-bahan tambahan ini ke dalamkemasan, adalah laju pengeluarannya dari kemasan ke bahan pangan. Cara untuk mengontrol laju pengeluaran komponen ini adalah dengan memilih jenis polimer yangmempunyai karakteristik difusi terhadap komponen tersebut.
Indikator kemasan aktif juga yang terkandung yaitu :
☺time-temperature indicator yang dipasang di permukaan kemasan
Alat ini menunjukkan jika terjadi kesalahan dalam suhu penyimpanan dan juga
menduga sisa umur dari produk pangan. Ada dua type time-temperature indicator yaitu :
- yang memberikan perubahan suhu yang masuk untuk menunjukkan kumulatif dari perubahan suhu di atas suhu kritis dan lamanya perubahan suhu itu terjadi (Time-temperatur indicators –TTI)
- yang memberikan informasi apakah suhu berada di atas atau di bawah suhu kritis (Temperature indicators – TI)
Label TI yang diletakkan pada kemasan pangan, akan memberikan informasi mengenai panas yang masuk ke dalam kemasan selama distribusinya, biasanya ditunjukkan dengan respons yang dapat dilihat dalam bentuk deformasi mekanis, perubahan warna atau pergerakan warna. Ratusan paten telah dikeluarkan untuk penemuan-penemuan mengenai TI dan TTI, tapi hanya sedikit yang digunakan secara komersial.
Syarat-syarat TTI untuk dapat digunakan secara komersial dalam kemasan pangan adalah :
- mudah untuk digunakan dan diaktivasi
- tidak merusak kemasan
- harus diaplikasikan dan diaktivasi pada saat pengemasan (bukan sebelum pengemasan). TTI yang ada saat ini biasanya sudah aktif sebelum digunakan untuk kemasan, sehingga harus disimpan pada suhu di bawah titik kritisnya atau harus diaktivasi secara fisik sebelum digunakan.
- harus memberikan respon yang akurat mengenai perubahan suhu penyimpanan dan fluktuasi suhu yang cepat. Respon ini harus tidak dapat balik (irreversible) dan berkorelasi dengan kerusakan aktual pada bahan pangan.
- Mempunyai kemampuan untuk mengakumulasi pengaruh suhu dan waktu selama periode penyimpanan.
- mudah dibaca dan jelas sehingga tidak terjadi kesalahpahaman oleh konsumen.
Prinsip penggunaan alat TTI terdiri dari reaksi enzim, polimerisasi, korosi, suhu titik leleh dan kristal cair. Pada umumnya , output dari alat ini adalah berupaperubahan atau pergerakan warna, atau kombinasi keduanya. Tiap-tiap produk pangan memberikan reaksi yang berbeda terhadap kondisi penyimpanan, oleh karena itu diperlukan TTI yang dapat merespon secara benar berbagai kombinasi waktu dan suhu yang kritis.
☺ Indikator O2 dan CO2
Pada kemasan dengan konsentrasi CO2 yang tinggi, kebocoran berarti terjadinya peningkatan konsentrasi O2 dan penurunan konsentrasi CO2 di dalam kemasan, dan ini dapat mengakibatkan pertumbuhan mikroba perusak. Untuk dapat meningkatkan mutu dan keamanan pangan, maka perlu dilakukan pengendalian kerusakan melalui deteksi kebocoran pada kemasan.
Indikator O2 yang tersedia secara komersial umumnya berbentuk label warna yang di lamiansikan pada film polimer atau tablet. Indikator ini akan bereaksi dengan O2 yang masuk ke dalam kemasan melalui lubang kemasan yang bocor, atau digunakan sebaagi absorber O2 sehingga semua O2 yang masuk ke dalam kemasan akan diserap.
Indikator O2 dapat digunakan untuk memastikan bahwa produk sudah dikemas secara benar. Tetapi, alat ini mempunyai kekurangan di dalam distribusi, karena kebanyakan indikator O2 sangat sensitif terhadap O2 dari kemasan gas dan perubahan warnanya bersifat dapat balik (reversible). Indikator ini dapat bereaksi dengan sisa O2 yang ada di dalam kemasan, atau alat ini menunjukkan tidak ada O2, karena oksigen yang ada telah digunakan oleh mikroba perusak untuk pertumbuhannya. Oleh karena itu perubahan warna dari indikator harus tidak dapat balik (irreversible).
Tipe visual dari indikator oksigen terdiri dari : perubahan warna redoks, serta komponen reduksi dan komponen alkali. Komponen-komponen tersebut misalnya pelarut (air dan/atau alkohol) dan bulking agent (misalnya zeolit, gel silika, bahan selulosa, polimer). Indikator CO2 diperlukan pada kemasan dengan konsentrasi CO2 yang ditentukan (bisa untuk menunjukkan konsentrasi CO2 yang terlalu rendah atau terlalu tinggi.
☺indikator kesegaran dan kematangan
Indikator Fresh Tag digunakan untuk menunjukkan kesegaran dari ikan. Indikator ini bereaksi dengan perubahan warna yang terjadi dari pembentukan amin volatil selama penyimpanan ikan. Penggunaan warna pH dengan indikator bromothymol blue dapat menunjukkan terjadinya peningkatan konsentrasi CO2 karena pertumbuhan mikroba, yang sekaligus menunjukkan sudah adanya kerusakan bahan pangan oleh mikrobia. Penggunaan
enzim oksidase laktase sebagai bahan yang sensitif terhadap oksigen juga sudah diteliti, api belum digunakan secara komersial.
Indikator kematangan merupakan variasi lain dari kemasan yang mengendalikan suhu, dan dapat mendeteksi serta menunjukkan keadaan bahan yang dipanaskan apakah sudah masak atau belum. Type indikator kematangan (doneness indicator) yang umum digunakan adalah indikator berupa tombol untuk kematangan produk ternak. Jika suhu tertentu sudah dicapai, maka tombol indikator akan muncul keluar menginformasikan kepada konsumen bahwa daging sudah masak. Bentuk lainnya adalah perubahan warna jika suhu yang diinginkan sudah tercapai. Keterbatasan dari indikator kematangan adalah sulitnya untuk mengamati perubahan warna tanpa membuka oven. Alternatif lain untuk mengatasi ini adalah dengan menggunakan tanda berupa suara.
☺ indikator kerusakan atau mutu, yang bereaksi dengan bahan-bahan volatil yang dihasilkan dari reaksi-reaksi kimia, enzimatis dan/atau kerusakan mikroba pada bahan pangan.
Jenis-jenis indikator ini disebut indikator ineraktif atau smart indicator karena dapatberinteraksi secara aktif dengan komponen-komponen bahan pangan.Fungsi smart indicator 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
METODE ACTIVE PACKAGING PADA DAGING
Cara 1:
Untuk mengatasi kedua tantangan diatas maka dikembangkan apa yang disebut dengan modified atmosphere packaging (MAP) atau pengemasan berudara termodifikasi . Modified Atmosphere Packaging (MAP) adalah salah satu cara pengemasan untuk mengatur faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap komoditas yang disimpan agar kesegaran dan warna produk dapat dipertahankan sampai produk di tangan konsumen. Modified atmosphere dilakukan dengan mengatur komposisi udara di sekitar bahan yang berbeda dengan komposisi udara atmosfir. Modifikasi tersebut dapat berupa penurunan persentase oksigen dari 21% menjadi 0%, penurunan persentase oksigen ini bertujuan untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme aerob dan juga untuk memperlambat proses oksidasi. Modifikasi ini dilakukan dengan cara menggantikan gas diudara dengan nitrogen sebagai gas inert (tidak bereaksi) sehingga udara dalam kemasan terdiri dari 100% gas nitrogen.
Cara 2 :
Modifikasi lainnya adalah dengan cara menggunakan campuran 20% karbon dioksida (CO2) dan 80% gas nitrogen. Karbon dioksida akan menurunkan pH produk sehingga dapat mencegah pertumbuhan bakteri, karena kebanyakan bakteri bersifat tidak tahan akan asam atau pH rendah. Modifikasi tersebut dapat memperpanjang kesegaran produk, akan tetapi tanpa adanya oksigen warna cerah merah daging kurang dapat dipertahankan. Oleh karena itu digunakan campuran gas yang terdiri dari 60%-70% gas karbon dioksida, 30%-40% gas nitrogen, dan 0,3%-0,5% gas CO (CO2 tinggi /CO rendah). Gas CO akan berikatan dengan Fe dalam senyawa heme dari myoglobin dan membentuk carboksimioglobin yang berwarna merah cerah globin cincin-tetrapyrrole- Fe2+(CO). Craboksimioglobin ini lebih tahan terhadap oksidasi dibandingkan oxymioglobinkarenaikatan antara Fe-CO lebih kuat dibandingkan dengan Fe-O2.Dengan demikian carboksimioglobin yang berwarna merah cerah dapat bertahan lebih lama. MAP ini merupakan rahasia keawetan daging segar karena memberikan kondisi anaerob sekaligus memberikan warna merah cerah. Cara ini sudah dipakai secara luas untuk pengemasan produk daging segar maupun daging olahan serta dapat mempertahankan jumlah hitung mikroba tetap rendah selama 11 sampai 21 harilamanya pada suhu penyimpanan optimal 40C . Gas CO dalam modified atmosphere packaging dinyatakan aman oleh FDA (Komisi Eropa Dirjen Perlindungan Kesehatan dan Konsumen).
Meskipun demikian ada satu hal sangat penting yang harus diingat dan dilakukan dengan cermat dalam praktek modified atmosphere packaging yaitu menjaga suhu penyimpanan dan saat transport pada 40C karena peningkatan suhu dapat menyebabkan perubahan jumlah mikroorganismeyang tumbuh pada daging segar. Untuk memastikan keamanan produk daging yang dikemas dengan modified atmosphere packaging, maka sejak penyembelihan, pengepakan dengan modified atmosphere packaging, distribusi, dan pada tingkat pengecer harus dijaga dan dilakukan praktek penaganan dan higienitas yang baik. Bila hal ini tidak dilakukan maka modified atmosphere packaging kemungkinan tidak memberikan hasil seperti yang telah dijelaskan.
Cara 3:
Modified atmosphere packaging kemudian dikembangkan lebih lanjut dengan memodifikasi bahan pengemas yang dipakai. Penambahan ekstrak rosemary yang dikenal sebagai antioksidan kedalam lapisan tipis polypropylene dapat mempertahankan potongan steak daging sapi tetap merah cerah dan segar sampai sekitar 14 hari pada suhu lemari dingin seperti di supermarket supermarket. Dapat pula dilakukan penambahan bacteriosin, enzim laktoperoksidase, atau ekstrak herbal kedalam “edible film” seperti alginate.Pelapis alginate dikembangkan untuk memenuhi permintaan konsumen yang menginginkan produk alami. Pengembangan bahan pengemas lainnya adalah menggunakan teknologi partikel nano dimana ketebalan bahan pengemas dibentuk dalam ukuran nanometer swhingga menurunkan permeabilitas gas, meningkatkan kekeuatan pengemas, dan lebih ringan. Koekstruksi ethylene-co-acrylyc acid (EAA) dengan polyethylene oxide (PEO) menghasilkan komposit dimana didalamnya terbentuk lapisan tunggal kristal PEO dengan ketebalan 20 nm yang dapat menurunkan permeabilitas gas sampai 100 kali. Pelapisan PEO yang mengandung perak (Ag) pada plastic PE dapat menghambat pertumbuhan Alicylobacillus acidoterrestris yang umumnya tumbuh pada produk pangan berasam rendah.
Innovative packaging solutions for meat and meat products
Without a suitable packaging concept, this sector could not even exist. The desire for greater convenience is satisfied solely by the packaging. The use of modified atmosphere packaging makes it possible to markedly increase the shelf life of meat products. Within the self-service market sector, fresh meats and sausages in plastic modified atmosphere packaging represent one of the fastest growing areas.”
In each case it is essential that the packaging materials used are able to provide a functional barrier against gases. Otherwise, the composition of the gases in the package headspace would be changed too much by the entry of other gases. Even though we have been grouping fresh meats, meat and sausage products together in this discussion, there are actually very different requirements for each when it comes to the packaging and the protective gas to be used. As a result, the packaging concepts for sausages and fresh meats need to be dealt with separately. With closed packages, the colour and appearance of the meat products are a consumer’s primary way of determining quality. Products which have been processed differently place different demands on the packaging to be used.
Modern packaging for meat products that are sensitive to the visible spectrum of light should contain a number of elements: a protective gas atmosphere that contains the technically feasible minimum of oxygen, high-barrier films that prevent the entry of oxygen and, in future, oxygen-absorbers that are able to absorb any residual oxygen remaining in the protective gas atmosphere or dissolved within the product itself as quickly as possible. In this concept, the utilisation of oxygen scavengers is an effective support for the protective gas technology, making it possible to produce an atmosphere within the packaging that is nearly free of oxygen - a prerequisite for extending the shelf life of foods which are susceptible to oxygen.
Even with the use of a protective gas atmosphere, the residual oxygen in the headspace, dissolved within the product itself or in the pores amounts to one or two per cent. This is enough, particularly with exposure to light, to result in a rapid decrease in quality. The objective is to use oxygen scavengers to remove this residual oxygen, so that it will be possible to sell consumers these products in the transparent packaging they desire, using the illumination that is standard in stores, all while maintaining an almost unchanging level of quality. These oxygen scavengers are currently being developed and tested. They are considered to be an example of active packaging. These are packaging materials made from conventional polymeric materials into which additional characteristics have been integrated.
Standard packaging protects against oxygen in the air, moisture, light and infection by harmful organisms - active materials are able to perform even more functions. In addition to consuming oxygen, examples include filtering out light and radiation from the near UV spectrum. Antimicrobial packaging can provide additional protection against microorganisms on the surface. Raw meat products are generally packaged with an oxygen content of as much as 80% in order to maintain the appealing red colour of the meat. In this regard, a UV filter in the packaging material can offer the product additional protection against high-energy radiation, for UV radiation increases meat’s vulnerability to colour loss. The situation is different for all cured meat products. These products are sensitive to the visible light spectrum, with the red colouring, nitrosomyoglobin, acting as a sensitising agent. Such cured meat products quickly turn grey when exposed to light and oxygen. There are only two possibilities for providing these products with optimum protection: the exclusion of light or the exclusion of oxygen. Due to the fact that the trend is towards transparent packaging, practical packaging concepts have to focus on minimising the oxygen content.
A key factor in the spoilage of meat and meat products is the uncontrolled growth of microorganisms which cause unpleasant sensory perceptions or even, in extreme cases, illness. Packaging materials that help to suppress the growth of unwanted bacteria on the surface are currently being developed. Conventional packaging films are coated with a layer from which minuscule quantities of active antimicrobial substances (eg, sorbic acid) diffuse to the surface of the food product and exert their antimicrobial properties. An important prerequisite for the practical utilisation of such films is that the entire surface of the meat must be in direct contact with this packaging material. Even extremely small quantities of active antimicrobial substances can suppress the microflora on food surfaces, making them an effective component of the hygiene chain.
*Prof Dr Horst-Christian Langowski is the Director of the Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging (IVV) in Freising and holder of the Chair for Food Packaging Technology at the Technical University of Munich-Weihenstephan.DAFTAR PUSTAKA
Anonymous, 2007. Handout Teknologi Pengemasan.
ocw.usu.ac.id/course/.../thp_407_handout_teknologi_pengemasan_aktif.pdf
Anonymous, 2010. Pengemasan Produk Daging segar.
Day, Brian P.F. 2008. ACTIVE PACKAGING OF FOODS. Smart Packaging Technologies for Fast Moving Consumer Goods Edited by Joseph Kerry and Paul Butler John Wiley & Sons, Ltd)
Julianti, Elisa.2006. Teknologi Pengemasan. Medan. FATETA : Universitas Sumatra Utara. http://www.pdfio.com/k-181277.html#
Langowsky, Horst Christian. 2010. Innovative packaging solutions for meat and meat products. "http://www.foodprocessing.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar