A. Jenis Preservasi Bahan Pangan Blansing Pengawetan makanan dengan aplikasi suhu tinggi bertujuan untuk membunuh sebagian besar mikroba dan menginaktifkan enzim. Penggunaan suhu tinggi harus memperhatikan jenis pangan dan sesedikit mungkin menurunkan nilai gizi dan faktor organoleptiknya (Fauzi, dkk., 2020). Aplikasi suhu tinggi dilakukan dengan cara sebagai berikut: Blansing ialah cara pemanasan dengan menggunakan suhu sekitar 82-93°C selama 3-5 menit. Aplikasi blansing dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut: Mencelupkan sayur dan buah dalam air mendidih selama 3-5 menit. Dilakukan pada sayur dan buah yang akan dikalengkan atau dikeringkan. Gambar 3.1 Aplikasi Blansing (Sumber: www.canva.com) 1. Aplikasi Suhu Tinggi Pasteurisasi Pasteurisasi adalah proses pemanasan untuk mematikan mikroba perusak dan patogen nonspora. Bahan pangan yang telah dipasteurisasi mempunyai daya tahan simpan yang singkat. Untuk itu, dalam proses aplikasi pasteurisasi harus dikombinasikan dengan cara pengawetan lainnya agar memiliki umur simpan yang lebih lama. Untuk menjamin keamanan proses pemanasan terdapat konsep 12-D. Proses ini mengindikasikan bahwa proses pemanasan setidaknya harus dapat mengurangi kemungkinan kemampuan bertahan hidup dari bakteri paling tahan panas, menjadi 10 . Perhitungan menggunakan rumus berikut: Keterangan: F0 Dr a = = = Waktu yang dibutuhkan untuk membunuh mikroba pada suhu 250°F. Waktu yang dibutuhkan untuk menghancurkan 90% populasi suatu mikroba. Jumlah kemungkinan spora dalam setiap kaleng. o Science 41
Pengawetan makanan dengan aplikasi suhu rendah bertujuan untuk menekan pertumbuhan mikroba dan menekan aktifitas enzimatik mikroba. Efektivitas pengawetan dengan suhu rendah dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: cahaya, suhu, kelembapan, organisme dan komposisi udara 2. Aplikasi Suhu Rendah Pendinginan Pendinginan adalah penyimpanan bahan pangan pada suhu 20°C-0°C, sehingga pada proses pendinginan hanya terjadi perubahan panas sensible. Aplikasi metode pendinginan dapat mengawetkan makanan selama beberapa hari/minggu. Pembekuan Pembekuan adalah penyimpanan bahan pangan dalam keadaan beku. Pembekuan yang baik dilakukan pada suhu -12°C hingga -24°C. Dengan pembekuan, maka dapat mempertahankan kandungan gizi, rasa, warna dan aroma. Hal yang perlu dilakukan sebelum melakukan metode pembekuan ialah: Pintu Refrigerator Telur, Kecap, Saus, Jus, Sari buah, Susu, Berbagai minuman ringan Ruang Refrigerator Buah segar, dan sayur segar Roti, Makanan siap saji, Keju, Yoghurt, Manisan, Asinan, Makanan tidak habis. Freezer Es krim, Daging merah, Daging unggas, Ikan dan Seafood, Frozen Food Teknik Penyimpanan Bahan Pangan pada Suhu Rendah Gambar 3.2 Petunjuk Penyimpanan Suhu Rendah (Sumber: Asiah, dkk., 2020) 3. Aplikasi Penurunan Nilai Aw Bahan pangan mengandung dua macam air, yaitu air bebas yang mudah hilang bila bahan pangan dikeringkan dan air terikat yaitu ketersediaan air bebas yang dapat digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya. Aw merupakan media pertumbuhan mikroba serta reaksi kimia dalam bahan pangan. Besarnya pengaruh aktivitas air terhadap mutu dan umur simpan bahan pangan, maka perlu dilakukan proses pengawetan bahan pangan dengan menurunkan nilai Aw. Penurunan nilai Aw dapat dilakukan dengan cara pengeringan, pengasapan dan penggaraman. Science 42
Panas Uap air Pengeringan Ikan Segar Ikan Kering Kadar air turun Berkurangnya air pada bahan pangan dan menurunkan nilai Aw Tujuan UUmmuurrssiimmppaannpprroodduukk mmeennjjaaddiilleebbiihhllaammaa Pengeringan merupakan metode pengawetan dengan memisahkan atau mengeluarkan air dari bahan pangan basah dengan bantuan panas (Asiah & Djaeni, 2021). Pengeringan Proses pengeringan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu pengeringan alami dengan memanfaatkan sinar matahari dan pengeringan buatan (mekanis) dengan menggunakan alat pengering. Contoh pengering buatan ialah: Cabinet dryer, Spray drying, Freeze drying, Foam drying dan lain-lain. Pengasapan Pengasapan merupakan proses penyerapan bermacam-macam senyawa kimia yang berasal dari asap kayu ke dalam ikan, disertai dengan setengah pengeringan dan didahului dengan proses penggaraman. Tujuan dari pengasapan ialah untuk mengawetkan dan memberi warna serta rasa yang khusus pada ikan (Sulistijowati, dkk., 2011). Senyawa kimia dari asap selain memberikan warna, aroma dan rasa juga berperan sebagai antimiktoba dan antioksidatif. Penggaraman Penggaraman dapat digunakan untuk menurunkan nilai Aw pada suatu makanan. Hal ini dikarenakan garam memiliki tekanan osmotik yang tinggi, sehingga tekanan osmotik pada garam dapat menarik air ke luar dari dalam tubuh ikan serta mengakibatkan plasmolisis pada sel mikroba (Witono, et al., 2013) Science 43
Air murni Air garam Terjadi peristiwa osmosis Selama proses penggaraman terjadi penetrasi garam ke dalam daging ikan dan cairan dari daging ikan ke luar karena adanya perbedaan konsentrasi. Cairan tersebut akan melarutkan kristal garam. Keluarnya cairan dari dalam daging ikan, maka partikel garam pun masuk ke dalam daging ikan (Adawyah, 2007). Metode penggaraman terbagi dua jenis yaitu: metode penggaraman kering dan penggaraman basah (Rajenah, dkk., 2023). 4. Aplikasi Penurunan pH dan Asam Organik Bahan makanan memiliki rentang pH tertentu yang mana beberapa mikroba masih dapat tumbuh pada pH tersebut. Namun, jika pH bahan makanan diturunkan di bawah pH pertumbuhan mikroba, maka mikroba akan mati. Cara yang bisa dilakukan untuk menurunkan PH bahan pangan ialah dengan menambahkan asam organik pada bahan makanan tersebut. Jenis asam organik lemah dinilai efektif sebagai antimikroba. 5. Aplikasi Modified Atmosphere Modified atmosphere merupakan teknik pengemasan pangan dengan mengubah/memodifikasi komposisi gas dalam kemasan yang tertutup sehingga berbeda dari komposisi normal gas di atmosfir. Komposisi oksigen, karbondioksida dan nitrogen dibuat menjadi lebih rendah/lebih tinggi sesuai dengan tujuan aplikasinya. Pengawetan makanan dengan cara pengendalian tekanan ialah: Controlled Atmosphere Packaging, Modified Atmosphere Packaging dan Vacuum Packaging. Film Permeabel Pendingin Perpindahan panas Gambar 3.3 Ilustrasi proses yang terjadi dalam kemasan MAP (Sumber: Ilustrasi penulis) Science 44
6. Aplikasi Radiasi Iradiasi adalah proses fisika yang bisa digunakan untuk mengawetkan bahan pangan. Jenis radiasi yang digunakan ialah radiasi pengion. Untuk melaksanakan iradiasi, perlu memperhatikan dosis yang digunakan, yaitu 10kGy (Kilogray) (BPOM RI, 2008). Selain itu, agar produk pangan tetap aman dikonsumsi maka sebelum dilakukan radiasi perlu dilakukan perhitungan waktu pemaparan radiasi. Mekanisme kerja iradiasi pangan ialah dengan menyinari bahan pangan yang dilewatkan melalui elektron yang dihasilkan oleh mesin pemercepat elektron. Kecepatan dan dosis telah dikontrol dan pangan tidak pernah kontak langsung dengan sumber radiasi. Iradiasi pangan memiliki efek langsung dan tidak langsung. Efek langsung berpengaruh pada putusnya rantai DNA sedangkan efek tidak langsung menyebabkan terjadinya radiolisis. Perhatikan ilustrasi efek radiasi pada Gambar 3.22 berikut: Gambar 3.4 Ilustrasi Efek Iradiasi Pada Mikroba (Sumber: Indiarto, et al., 2023; Bhatnagar, et al., 2022) Tumbukan langsung antara energi radiasi dengan atom pada molekul DNA Radiolisis pada molekul air, terbentuk radikal bebas dan menyebabkan cedera pada mikroorganisme Kerusakan membran sel secara langsung Efek Tidak Langsung Efek Langsung Mikroorganisme tidak dapat berkembangbiak yang menyebabkan kematian sel sehingga dapat mencegah penbusukan pada bahan pangan. Interaksi antara radiasi dengan molekul air Science 45
7. Aplikasi Hurdle Concept Hurdle concept (metode kombinasi) merupakan proses preservasi bahan pangan dengan menggunakan dua atau lebih metode preservasi. Contoh aplikasi teknik hurdle dapat dilihat pada ilustrasi berikut: 1 Pemanasan dengan suhu rendah dan penurunan pH dapat membunuh banyak spora bakteri patogen. Penyimpanan suhu rendah dan AW rendah bisa menghambat pertumbuhan bakteri Clostrodium botulinum. 2 pH dan Aw rendah dapat menghambat pertumbuhan bakteri Clostrodium botulinum dan Salmonella. 3 Kemasan vakum dengan penyimpanan suhu rendah, penurunan pH atau penurunan Aw dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme. 4 Science 46
Technology Salah satu inovasi teknologi pangan, khususnya dalam proses pengawetan pangan ialah teknologi High Pressure Process (HPP) atau yang disebut dengan pasteurisasi dingin. HPP telah berkembang sebagai teknologi yang paling menjanjikan karena perannya yang efektif dalam pengurangan beban mikroba dan inaktivasi enzim pada suhu rendah atau sedang tanpa mengubah sifat organoleptik dan nutrisi pangan. HPP hanya menggunakan udara dingin dan tekanan ekstrim untuk mengawetkan produk makanan dan minuman dengan aman dan alami. Proses pengawetan dengan suhu 5°-20°C sehingga memiliki umur simpan yang lebih lama. HPP dapat digunakan untuk mengawetkan berbagai jenis bahan pangan, seperti: daging, makanan laut, buan dan sayur, baik yang berbentuk cair, padatan ataupun pasta. Gambar 3.5 Teknologi HPP (Sumber: https://www-thyssenkrupp--industrial-- solutions-com) Engineering Produk pangan dikemas dalam wadah fleksibel dan disegel. Bahan pengemas umumnya Kopolimer etilen-vinil alkohol (EVOH) dan polivinil alkohol (PVOH). Produk pangan dimuat ke dalam ruang bertekanan tinggi yang diisi dengan cairan transmisi tekanan untuk memberi tekanan. Deaerasi menggunakan pompa. Tekanan yang dihasilkan dalam sistem menggunakan pompa dan tekanan diterapkan ke tingkat yang diinginkan untuk waktu tertentu. Skema proses HPP dapat dilihat pada gambar berikut: Keranjang berisi produk dalam kemasan akhir dimasukkan ke dalam ruang HPP. Air dipompa ke dalam ruang HPP untuk membantu memberikan tekanan isostatik Produk ditahan pada tekanan isostatik hingga 87.000 psi untuk meninaktifkan aktivitas mikroba Produk HPPkeluar dari ruang HPP dan siap untuk didinginkan hingga dikonsumsi Gambar 3.6 Tahapan Pengawetan HPP (Sumber: universalpure.com) 47
Mathematics Penyelesaian: F0 = Dr (log a - log b) F0 = 0,21 ( log 1 - log 10 ) F0 = 0,21 x 12 F0 = 2,52 Sehingga, diketahui bahwa dengan waktu sterilisasi selama 2,52 menit pada suhu 250°F mampu mereduksi spora Clostridium botulinum menjadi 1 setiap kemasan di antara 10¹² kemasan. Perhitungan Konsep 12-D Diketahui awal sterilisasi terdapat kemungkinan adanya 1 spora Clostridium botulinum pada setiap kaleng dengan nilai Dr selama 0,21 menit. Tentukan waktu yang dibutuhkan untuk membunuh mikroba tersebut! Pengawetan pangan merupakan bidang penting dan dinamis yang menggabungkan seni dan ilmu mengawetkan pangan agar aman, bergizi, dan nyaman dikonsumsi. Dalam proses pengawetan pangan, konsep seni terdapat dalam kegiatan menghasilkan bahan pangan yang menarik dan memiliki umur simpan yang panjang. Konsep seni tersebut seperti halnya menentukan bentuk dan ukuran bahan pangan dalam kemasan, menentukan dan mengembangkan wadah kemasan yang menarik sekaligus dapat menjaga kondisi bahan pangan, inovasi dalam penambahan bahan pangan atau pewarna alami untuk meningkatkan daya tarik bahan pangan dan lain sebagainya (Havard, 2020; Beatherd, 2023). Art Kadar Air Bahan Basah (MCbb) MCbb Massa air Massa bahan basah = Kadar Air Bahan Kering (MCbk) MCbk Massa air = Massa padatan kering Untuk menghitung waktu pengeringan atau menggambar kurva laju pengeringan. Perhitungan Nilai Kadar Air Hubungan MCbb dan MCbk MCbb MCbk = MCbk + 1 MCbk MCbb = 1 - MCbb atau untuk mengubah MCbk menjadi MCbb untuk mengubah MCbb menjadi MCbk Konsep Mathematics pada Aplikasi Pengawetan dengan Penurunan nilai Aw Konsep Mathematics pada Aplikasi Pengawetan dengan Suhu Tinggi 48
Mathematics Perhitungan Nilai Aktivitas Air Aw P = P° Nilai RH P° P' = x 100% 100 P' RH.P = Keterangan: Aw ERH = 100 Nilai Aw dapat dinyatakan dengan % ERH Jika tercapai kondisi kesetimbangan (ERH), maka P = P' Nilai Aw pada suhu (T) tertentu = Tekanan parsial uap air di atas pangan pada suhu tertentu (Aw . P) = Tekanan uap air murni pada suhu tertentu = Tekanan parsial uap air di udara P P P' Perhitungan Nilai Kadar Air dan Aktivits Air Suatu bahan pangan dengan kadar air basis basah sebesar 8,6% disimpan dalam ruangan dengan RH 25% pada suhu 10°C selama 18 Jam. Kemudian, pangan tersebut mengalami perubahan massa setelah dipindah ke ruangan yang berbeda. Produk mengalami kenaikan sebesar 0,1 kg air/kg produk hingga mencapai kesetimbangan pada saat RH ruang mencapai 45%. Hitunglah: a. Nilai Aw produk pada lingkungan I dan II b. Hitunglah kadar air produk dalam basis kering pada lingkungan I dan II MC = 0,086 kg air/ kg produk ERH = 25% T = 10°C MC = 0,086 + 0,1 kg air/ kg produk ERH = 45% Lingkungan I Lingkungan II Penyelesaian Nilai Aw Lingkungan I = ERH 100 25 100 = = 0,25 Nilai Aw Lingkungan II = ERH 100 45 100 = =0,45 Nilai MCbk Lingkungan I = MCbb 1 - MCbb = 0,086 1 - 0,086 = 0,094 kg air/kg padatan Nilai MCbk Lingkungan II = MCbb 1 - MCbb = 0,086 + 0,1 1 - (0,086 + 0,1) = 0,028 kg air/kg padatan 49
B. Aplikasi Preservasi Bahan Pangan Hewani Bahan pangan hewani seperti daging, ikan, telur dan susu memiliki daya tahan atau daya simpan yang rendah sehingga mudah mengalami kerusakan karena memiliki kandungan air dan nilai gizi yang tinggi terutama sebagai sumber protein. Kerusakan bahan pangan ini menurunkan kandungan nutrisi yang terdapat di dalamnya dan bila dikonsumsi akan menimbulkan efek kurang baik bagi tubuh. Oleh karena itu, bahan pangan hewani ini perlu dilakukan pengolahan dan pengawetan yang benar agar nutrisi dalam bahan pangan tidak hilang. Proses preservasi (pengawetan) pada bahan pangan hewani disesuaikan dengan jenis bahan pangan, kandungan air dan gizi bahan pangan tersebut. Pada bahan pangan seperti daging dan ikan, umumnya aplikasi pengawetan yang dilakukan ialah: pendinginan, pemanasan, pengalengan, pengeringan, pengasapan, penggaraman, pengemasan, dan iradiasi. Pengawetan pada telur umumnya dilakukan pengasinan sehingga memperoleh produk akhir berupa telur asin. Proses pengasinan pada telur ini dilakukan dengan merendam telur dalam larutan garam sehingga mengalami osmosis. Pada peristiwa ini, berat telur akan bertambah dan volume air akan berkurang akibat masuknya molekul air dan garam ke dalam telur. Pengasinan telur juga menyebabkan kuning telur menjadi keras karena kuning telur memiliki konsentrasi yang lebih pekat dibanding dengan putih telur dan garam. Akibatnya, banyak garam yang masuk ke dalam kuning telur dibanding dengan air. Banyaknya garam yang terdapat dalam kuning telur akan menyebabkan kuning telur kelebihan larutan garam. Untuk produk susu umumnya dilakukan dengan proses pemanasan seperti pasteurisasi dan UHT. Pasteurisasi dilakukan dengan suhu 65-80°C selama 30 menit, sedangkan proses UHT dilakukan dengan suhu tinggi dan waktu singkat. Selain itu, susu juga dapat diawetkan dengan metode pengeringan untuk menghasilkan susu bubuk. Technology and Engineering 1. Aplikasi Pengawetan pada Daging Aplikasi Suhu Rendah Pengawetan daging dengan suhu rendah dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu superchilling technology dan pembekuan (frozen). Superchilling merupakan proses penurunan suhu produk hingga 1°-2°C sedikit di bawah suhu beku awal. Sedangkan pembekuan adalah proses penurunan suhu sampai dibawah 0°C . Tahapan Superchilling Daging dipotong dan dibersihkan Daging dikemas dengan metode vakum atau MAP. Daging dimasukkan ke dalam terowongan beku dengan suhu 1-2°C Science 50
Technology and Engineering Tahapan Pembekuan Daging dipotong dan dibersihkan Daging dikemas dengan metode vakum. Daging dibekukan dalam freezer dengan suhu dibawah -15°C Susun daging di atas wadah pengering dan jemur di bawah sinar matahari Pengeringan Mengeringkan daging pada suhu alami, kelembapan dan sirkulasi udara, termasuk pengaruh langsung sinar matahari, merupakan metode pengawetan daging tradisional. Penurunan kadar udara daging dicapai dengan penguapan udara dari zona tepi daging ke udara sekitar dan migrasi udara secara terus menerus dari lapisan daging yang lebih dalam ke zona tepi Proses Pengeringan Daging Secara Tradisional: Bersihkan daging dari bagian lemaknya, potong dengan ukuran panjang 23-25 cm, lebar 1-1½ inci dan tebal ¼ inci. Cuci daging hingga bersih dan kemudian keringkan menggunakan handuk kertas Simpan dalam stoples kedap udara dan disimpan pada tempat dingin. Namun, proses pengeringan dengan cara tradisional memiliki kekurangan seperti lamanya proses pengeringan dan kondisi cuaca yang tidak stabil. Selain itu, pengeringan pada daging tak jarang membuat daging terlalu kering sehingga nilai gizi dari daging tersebut berkurang. Untuk itu, inovasi teknologi pengeringan daging terus dilakukan contohnya Freeze Drying. Hal ini dikarenakan jenis pengeringan tersebut menggunakan alat dengan kontrol waktu dan suhu. Metode freeze drying dilakukan dengan cara dibekukan, lalu dikeringkan (disublimasikan) dengan cara di vakum (Hakim, 2013). 51
Technology and Engineering Gambar 3.7 Alat Freeze Drying (Sumber: Choi, et al., 2016) Bahan pangan dibekukan dengan suhu -40°C hingga -24°C sehingga air pangan menjadi es. Kemudian, suhu dinaikkan menjadi 38°C sehingga terjadi proses Sublimasi. Uap air yang dihasilkan disedot dan dikondensasikan sehingga tidak membasahi produk yang dikeringkan. Mekanisme Kerja Freeze Drying: Gambar 3.8 Ilustrasi Mekanisme Freeze Drying (Sumber: Hariyadi, 2013) Pengasapan Pengasapan daging ialah sebuah upaya untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan menghambat oksidasi lemak. Metode pengasapan daging secara tradisional dilakukan dengan menggantungkan daging pada rak dalam ruangan asap dan daging disusun tanpa bersentuhan. Proses Pengasapan Daging Secara Tradisional: Pisahkan daging dari bagian lemak daging, potong dengan panjang 5cm dan lebar 3-5cm. Gantung irisan daging dan susun dalam ruang pengasapan. Suhu pengasapan 80°C Pengasapan selama 48 Jam Kemas daging asap dalam kantong plastik atau kotak kaleng tertutup rapat. Proses Pengasapan Daging dengan Asap Cair: Sapi dibersihkan dan diiris tipis (fillet) Daging direndam dalam asap cair selama 30 menit Daging di angkat dan ditiriskan 52
Technology and Engineering Daging dikeringkan dengan oven Tahap 1: pengeringan awal dengan suhu 40°C selama 30 menit Tahap 2: pematangan dengan suhu 60°C selama 30 menit Tahap 3: pematangan akhir dengan suhu 80°C selama 30 menit. Daging asap disimpan menggunakan plastik. Pengalengan Pengalengan melibatkan penyegelan daging dalam wadah dan kemudian memanaskannya untuk menghancurkan semua mikroorganisme yang dapat merusak makanan. Dalam kondisi normal, produk kalengan dapat disimpan dengan aman pada suhu kamar tanpa batas waktu. Proses Pengalengan Daging: Daging sapi digiling pada suhu 16°C. Daging dimasukkan ke dalam mixer dan dicampur dengan bumbu lainnya. Emulsi daging diisikan ke dalam kaleng dengan menyisakan 5/16 inci head space Kaleng yang sudah terisi kemudian di vakum dengan cara melewatkannya melalui lorong berjalan ke dalam exhaust box bersuhu 90-95°C selama 15 menit. Kaleng yang sudah berisi disterilisasi dengan memasukkan kaleng ke dalam retort dan dimasak pada suhu 120°C tekanan 0,55 kg/cm² selama 15 menit. Agar kaleng tidak mengalami pemanasan berlebih, kaleng segera didinginkan ke dalam bak pendingin yang berisi air selama 20-25 menit Kaleng dicuci dalam bak pencucian dan kemudian dikeringkan Pelabelan dan pengemasan 53
Technology and Engineering Iradiasi Iradiasi pangan merupakan metode yang terbukti umum digunakan untuk meningkatkan keamanan dan kualitas daging. Teknologi ini efektif meningkatkan umur dan kualitas produk dengan mempertahankan dan mengurangi pertumbuhan mikroorganisme. Iradiasi tidak mempengaruhi karakteristik sensorik daging, termasuk warna, rasa, dan tekstur, sepanjang dosis yang digunakan sesuai. Namun pengaruhnya terhadap aspek kimia dan nutrisi daging sangatlah kompleks karena dapat mengubah asam amino, asam lemak, denaturasi protein dan vitamin serta menghasilkan bebas radikal yang menyebabkan oksidasi lipid. Proses Iradiasi Daging: Daging sapi di potong dengan berat 50gr kemudian dimasukkan dalam kantong plastik steril. Plastik berisi daging dimasukkan ke dalam dus styrofoam atau toples plastik yang dilengkapi dengan CO. padat Iradiasi dilakukan dalam iradiator dengan 5kGy/Jam. Daging yang telah diiradiasi, diberikan label pada kemasannya. Logo iradiasi pangan Daging yang telah diiradiasi dimasukkan dalam lemari pendingin dengan suhu 7-10°C. 54
Technology and Engineering 2. Aplikasi Pengawetan pada Ikan Aplikasi Suhu Rendah Pendinginan menggunakan es dan pembekuan adalah metode umum yang sering digunakan untuk pengawetan. Pendinginan tidak dapat mencegah perusakan bakteri, namun dapat memperlambat aktivitas bakteri. Proses Pendinginan Ikan dengan Es: Bersihkan ikan dari kotoran Susun ikan ke dalam box dengan susunan berlapis-lapis. Lapisan es Lapisan ikan Lapisan es Ikan dikemas dalam plastik vakum Dapat dikemas dalam bentuk utuh maupun sudah dipotong. Proses Pembekuan Ikan: Mengeluarkan isi perut ikan dan mencuci ikan hingga bersih. Ikan dibekukan dalam frezer dengan suhu maksimal -18°C SALT Penggaraman Penggaraman merupakan salah satu cara pengawetan ikan yang umum digunakan. Peran garam dalam pengawetan ikan ialah garam dapat mengeluarkan air dari dalam tubuh ikan akibat adanya peristiwa osmosis. Penggaraman pada ikan ada dua jenis, yaitu penggaraman kering dan penggaraman basah. Ikan disiangi dimasukkan ke dalam ember. Kemudian, disusun berlapis-lapis dari dasar sampai ke permukaan keranjang. Ikan disusun berselang seling dengan garam (garam - ikan - garam). Konsentrasi garam untuk ikan besar ialah 20-30% dari berat tubuhnya. Ikan berukuran sedang diberi larutan garam dengan konsentrasi 15-20% sedangkan ikan berukuran kecil hanya 5%. Proses Penggaraman Kering: Pemberat Ikan Kristal Garam 55
Technology and Engineering Proses Penggaraman Basah: Membuat larutan garam dan membersihkan ikan. Kemudian, ikan disusun dengan cara ditumpuk dalam wadah kedap air dan selanjutnya di isi dengan larutan garam yang telah disiapkan. Setelah penggaraman selesai, ikan dijemur untuk mengurangi kadar air sebagian. Pemberat Ikan Larutan Garam Pengeringan Pengeringan ikan mempunyai prinsip penguapan dan pengurangan kadar air bahan sehingga pertumbuhan mikroorganisme akan terhenti dan terhambat. Proses pengeringan biasanya didahului dengan penggaraman dan menghasilkan produk ikan asin kering. Proses Pengeringan Ikan: 1-2 Hari Ikan dikeluarkan dari bak perendaman dan dicuci kembali Membuang isi perut ikan dan mencuci ikan hingga bersih. Ikan direndam menggunakan air garam dengan konsentrasi 30-50%. Susun ikan di atas para-para atau dapat dikeringkan dengan cara digantung. Kemas menggunakan plastik vakum dan disimpan dalam toples pada suhu ruang. Pengasapan ikan adalah gabungan dari proses penggaraman, pengeringan dan pengasapan. Sebelum proses pengasapan, biasanya ikan diberikan garam dan dilakukan proses pengeringan dengan tujuan untuk menurunkan kadar air ikan, membunuh mikroba pembusuk, membantu meningkatkan jumlah partikel asap yang harus melekat pada tubuh ikan. Selain itu, reaksi protein ikan dengan garam selama proses pengeringan menghasilkan cairan lengket yang menyebabkan permukaan ikan mengkilap. Pengasapan 56
Technology and Engineering Ikan ditiriskan Proses Pengasapan Ikan: Belah ikan dari bagian punggung ke arah ekor, kemudian buang insang dan isi perut ikan, cuci hingga bersih. Ikan direndam dalam larutan garam. Ikan digantung di udara terbuka (pengeringan) Ikan yang sudah kering, kemudian diasapi dalam rumah asap. Ikan dikemas dengan kemasan vakum. Dalam ruang pengasapan dipasang sepasang kabel dialiri listrik langsung atau tak langsung. Tegangan listrik tinggi menghasilkan asap cair pancaran gelombang elektromagnetik berbentuk korona. Di dasar ruang pengasapan, kayu/serbuk gergaji dibakar. Asap yang terbentuk akan dialiri dengan listrik bermuatan (+) dan (-) menghasilkan pancaran elektromagnetik berbentuk korona. Mekanisme Kerja Electric Meat Smoker: Ikan digantung pada kabel listrik yang melintas di ruang pengasapan menggunakan kawat logam. Ikan sebagai elektroda positif (+) dan negatif (-), dan asap bermuatan listrik positif (+) mengalir ke arah ikan bermuatan negatif (-), begitu juga sebaliknya Proses pengasapan ikan dilakukan 3 fase, diantaranya: 1. Ikan diasapi dengan arang tanpa asap selama 1 jam pada suhu 40-50°C. 2. Ikan diasapi kembali dengan asap tebal panas selama 3 jam pada suhu 50-60°C 3. Ikan diasapi dengan asap tipis pada suhu 60-80°C. Gambar 3.9 Electric Meat Smoker (Sumber: Fadhilla, 2017) Inovasi teknologi dalam proses pengasapan terus dilakukan untuk menghasilkan ikan asap dengan mutu baik dan minim kontaminasi. Contohnya seperti teknologi pengasapan dengan memanfaatkan listrik dan mekanis. 57
Technology and Engineering Sedangkan pengasapan secara mekanis dapat dilihat pada Gambar 3.13 berikut: Dalam unit pengasapan mekanis dibuat perapian khusus (Smoke Generator) di luar ruang asap. Selanjutnya asap dialirkan ke dalam ruang asap melalui pipa. Suhu pengasapan dapat dijaga dan asap yang mengalir dapat dikontrol secara mekanis. Mekanisme Kerja Asap Generator: Gambar 3.10 Asap Generator (Sumber: Fadhilla, 2017) Pengalengan Pengalengan ikan merupakan suatu cara pengawetan ikan yang dikemas secara hermetis dan disterilkan. Tujuan pengalengan ikan adalah untuk melindungi ikan dari pembusukan dan kerusakan atau memperpanjang daya awet dan mendiversifikasikan hasil perikanan. Proses Pengalengan Ikan: Memotong kepala dan ekor ikan serta membersihkan kotoran ikan. Pengisian ikan dalam kaleng, dimasukkan berseling terdiri dari 3-4 ekor ikan Kaleng diarahkan ke dalam conveyor untuk pengukusan dengan suhu 80°C selama 15 menit. Pengisian medium. Dalam Penirisan ikan proses pengisian disisakan ruang kosong 4-6 mm Penutupan kaleng dengan sistem double seaming. Pencucian kaleng dengan air bersuhu 70-80°C Pemanasan Awal Kaleng disterilisasi hingga suhu 118°C. Kaleng dimasukkan ke dalam air bersuhu 40°C; 20 Menit Pendinginan 58
Technology and Engineering Salah satu teknologi untuk memperpanjang daya simpan ikan adalah iradiasi gamma. Dosis serap maksimum untuk ikan dan pangan laut untuk tujuan mengurangi jumlah mikroorganisme patogen tertentu adalah 5 kGy. Dalam hal memperpanjang masa simpan, dosis serap maksimum untuk produk ikan dan pangan laut adalah 3 kGy. Iradiasi Proses Iradiasi Ikan: Membersihkan ikan dengan membuang insang dan isi perut ikan kemudian mencuci ikan. Penggaraman ikan. Merebus ikan Ikan dikeringkan dengan sinar matahari. Ikan dikemas dengan kemasan vakum. Iradiasi dilakukan dalam iradiator dengan melewatkan ikan memakai conveyor. Menambahkan label iradiasi. Simpan dalam refrigarator. 3. Aplikasi Pengawetan pada Telur SALT Penggaraman Pengasinan telur umumnya dilakukan dengan dua cara, yaitu perendaman dalam larutan garam dan pemeraman oleh adonan campuran garam dengan tanah liat, abu gosok atau bubuk bata merah. Prinsip kedua cara tersebut adalah dehidrasi osmosis, yaitu proses pengurangan air dari bahan dengan cara membenamkan bahan berkonsentrasi tinggi, larutan tersebut mempunyai dalam suatu larutan tekanan osmosis tinggi. 59
Technology and Engineering Rendam telur selama 12-15 hari Telur Lapisan Bata Lapisi permukaan telur dengan adonan pengasin Proses Pengasinan Telur dengan Perendaman: Mencuci telur dengan cara menyikat perlahan untuk menghilangkan kotoran Membuat larutan pengasin yang terdiri dari air dan garam dengan perbandingan 4:1 Sebelum dikonsumsi, telur Mengeringkan telur direbus hingga matang. Proses Pengasinan Telur dengan Pemeraman: Mencuci telur dengan cara menyikat perlahan atau amplas permukaan telur. Membuat adonan pengasin dengan campuran garam dan serbuk bata merah. Menyimpan telur selama 12-15 hari dalam wadah Setelah masa penyimpanan selesai, telur dibersihkan kembali Telur direbus hingga matang. Namun, proses pengasinan telur dengan cara tersebut membutuhkan waktu yang cukup lama sehingga kurang efisien. Untuk itu, inovasi pembuatan telur asin dengan waktu singkat terus dilakukan. Seperti hal nya penelitian Susilo (2017), memasukkan telur ke dalam alat pemanas dengan memanfaatkan aliran listrik sehingga bersuhu 60°C selama 3 jam menghasilkan telur asin yang berkualitas dan minim waktu. 60
Technology and Engineering Selain itu, terdapat pula inovasi teknologi pembuatan telur asin otomatis dengan IoT (Internet Of Things). Bentuk alat pembuat telur asin otomatis dapat dilihat pada Gambar 3.15 berikut: Gambar 3.11 Alat Pengasin Telur Otomatis (Sumber: Bram, 2021) Telur dilapisi dengan adonan pengasin. Telur dimasukkan ke dalam panci kukus yang dimodifikasi dengan gas low pressure selama 3 jam pada suhu 60-70°C. Alat dihubungkan dengan Internet of Things, sehingga bisa dikontrol melalui aplikasi di smartphone. Saat suhu pengukusan sudah tercapai, alat akan menghentikan suplai gas dari tabung secara otomatis. Untuk menjaga suhu proses pengasinan tetap konstan Alat pengasinan tersebut dapat diatur agar mati saat selesai pemasakan, yaitu setelah 3 jam. Ketika mengalami kegagalan proses, alat ini dapat segera dimatikan dengan tombol emergency yang berada di kotak kelistrikan. Mekanisme Kerja Alat Pengasin Otomatis: 4. Aplikasi Pengawetan pada Susu Aplikasi Suhu Tinggi Pengawetan susu dengan suhu tinggi bertujuan untuk membunuh mikroba perusak susu dan kuman-kuman yang terdapat pada susu yang dapat membahayakan kesehatan manusia. Aplikasi suhu tinggi pada susu dapat dilakukan dengan cara pasteurisasi yang terdiri dari model HTST dan UHT. Prosedur Pengawetan Susu dengan Model HTST: <72°C 17°C Susu Mentah Regeneration Section Cooling Section H oldin g T u b e 72°C 50°C 27°C 72°C Heating Section 15 Detik Gambar 3.12 Alur Proses HTST 61
Technology and Engineering Tangki Penyimpanan 30 menit Mixing Homogenisasi Sterilisasi 140°C Filling Aseptic Tank Terminasi 65°C Steam Pasteurisasi 90°C Steam Regenerasi 28°C Steam 4 Detik Prosedur Pengawetan Susu dengan Model UHT: Gambar 3.13 Alur Proses HTST Meskipun pengawetan susu dengan pasteurisasi dapat mematikan bakteri patogen tanpa mengubah komposisi susu, namun dengan pasteurisasi bakteri pembusuk berspora masih tetap tahan hidup. Oleh karena itu, susu pasteurisasi harus disimpan pada kondisi dingin untuk menekan pertumbuhan bakteri pembusuk. Refrigerasi merupakan salah satu rekayasa teknologi pendinginan dengan memanfaatkan refrigerant, seperti ammonia. Ilustrasi sistem refrigerasi dapat dilihat pada Gambar 3.18 berikut: Gambar 3.14 Ilustrasi Sistem Refrigerasi (Sumber: Haryadi&Wulandari, 2019) Sistem refrigerasi terdiri dari 4 bagian utama yaitu evaporator, kompresor, kondensor dan katup ekspansi. Pada bagian evaporator, kalor pada susu sapi diserap oleh refrigerant untuk berubah fase dari cair menjadi gas. Bagian kompresor bertanggung jawab untuk menaikan tekanan sehingga suhu kondensasi refrigerant menjadi tinggi. Setelah itu pada bagian kondensor terjadi pelepasan kalor dari refrigerant ke bagian luar sistem refrigerasi dan terjadi perubahan fase gas menjadi cair kembali. Refrigerant cair kemudian menuju ke katup ekspansi yang berfungsi sebagai penurun tekanan dan pengatur laju alir refrigerant kembali kebagian evaporator. 62
Technology and Engineering Proses Pengeringan Susu: Pembuangan udara Siklon Ruang Pengering Udara Pengering Panas Penebar udara ____ Umpan Tempat serbuk dikumpulkan Pengeringan Pengeringan susu bertujuan untuk mengurangi kandungan air dan dapat memperpanjang umur simpan bahan pangan serta dapat menghasilkan susu bubuk. Pengeringan susu biasa dilakukan dengan teknologi spray dryer. Spray dryer adalah metode pengeringan untuk menghasilkan serbuk dengan mendispersikan larutan ke dalam sistem yang memiliki temperatur tinggi dalam bentuk droplet (Darmawan, dkk., 2023). Gambar 3.15 Alat dan Ilustrasi Spray Dryer (Sumber: Choi, et al., 2016) Cairan disemprotkan melalui nozzle menjadi butiran berukuran mikron. Udara panas dengan suhu >100°C dihembuskan dalam ruang pengering dan kontak dengan butiran umpan. Terjadi perpindahan panas secara konveksi sehingga terjadi penguapan dan menurunkan suhu udara pengering hingga dihasilkan produk berupa bubuk. Proses pembuatan susu bubuk dengan teknologi spray drying dapat dilihat pada video berikut: 63
Pengawetan daging dan ikan segar menggunakan es harus diketahui jumlah es yang dibutuhkan agar proses pengawetannya lebih efektif. Perhitungan kebutuhan es dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut: Keterangan: Q m T T Cp ¹ ² : Jumlah Panas yang Harus di enyahkan dari Ikan (kkal) : Berat Ikan (Kg) : Suhu Awal Ikan (°C) : Suhu Akhir Ikan (°C) : Panas Spesifik Ikan (0,84 kkal/°C/Kg) Contoh Perhitungan: Jika suhu awal ikan 27°C, maka jumlah panas yang harus dienyahkam dari 50Kg ikan agar suhu ikan mencapai 0°C adalah.... Jawab: Q = m × (T - T ) × Cp = 100 × (27-0) × 0,84 = 2.268 kkal Tiap Kg es saat meleleh pada 0°C dapat menyerap 80 kkal (panas laten pelelehan es 80 kkal/kg). Sehingga, untuk mendinginkan 50Kg ikan diperlukan es: 2.268 = 28,3Kg 80 Menghitung Kebutuhan Es: Mathematics Art Konsep seni pada pengawetan bahan pangan hewani ini terdapat pada inovasi dalam pengembangan kemasan agar terlihat menarik dan memiliki manfaat seni. Seperti hal nya inovasi kemasan telur, yang umumnya dikemas dalam karton telur namun saat ini telah menggunakan kemasan berbahan plastik warna warni (Eggyplay) yang dapat disusun menjadi berbagai bentuk sehingga dapat dijadikan pajangan dan di daur ulang menjadi karya seni lainnya. Selain itu, dengan penyimpanan tersebut maka kualitas telur lebih terjaga dan tidak mudah mengalami kerusakan. Desain Eggyplay dapat dilihat pada Gambar 3.16 berikut: Gambar 3.16 Kemasan Eggyplay (Sumber: Quim, 2020) 64
C. Aplikasi Preservasi Bahan Pangan Nabati Bahan pangan nabati seperti buah dan sayur mudah mengalami kerusakan, sehingga sebelum dilakukan distribusi perlu dilakukan pengawetan agar buah dan sayur tetap segar, nilai gizi tidak berkurang, tidak mempengaruhi organoleptik buah dan sayur serta memperpanjang umur simpan buah dan sayuran. Beberapa teknik pengawetan yang dapat dilakukan ialah: Pembekuan, pengeringan, pelapisan dengan lilin, pengemasan MAP dan inovasi terbaru ialah dengan teknologi ozonisasi. Technology and Engineering Pembekuan Pembekuan buah dilakukan dengan cara sebagai berikut: Mencuci dan mensortir buah, kemudian di kupas atau di iris jika diinginkan. Menambahkan asam askorbat pada buah dan sayur Kemas buah menggunakan freezer bag Pengeringan Pengeringan buah dapat dilakukan secara alami dengan memanfaatkan sinar matahari maupun secara buatan atau mekanis dengan menggunakan alat pengering. Teknologi dan cara pengeringan buah dapat dilihat pada gambar berikut: Sun Drying Panas matahari berpindah ke bahan pangan secara radiasi. Kemudian, udara yang sudah panas akan menaikkan suhu bahan dan akan menguapkan molekul air pada lapisan luar bahan yang akan dikeringkan. Saat kandungan air pada lapisan luar berkurang, air dari lapisan dalam berpindah ke lapisan luar dan proses penguapan berlanjut hingga bahan mencapai kadar air tertentu. Science 65
Technology and Engineering Solar Dryer Radiasi panas matahari ditangkap oleh kolektor panas. Udara masuk dan memanas melalui mekanisme konveksi. Udara panas dilewatkan ke ruang pengering (tempat bahan pangan). Setelah udara dilewatkan, kemudian udara dilepaskan ke atmosfer melalui saluran keluar udara. Mekanisme Kerja Alat: Pengeringan dengan memanfaatkan sinar matahari sudah sangat lama dilakukan dan merupakan salah satu cara tradisional dalam proses pengawetan pangan. Namun, pengeringan dengan memanfaatkan sinar matahari tersebut memiliki kekurangan yaitu: lamanya waktu pengeringan, proses pengeringan tidak merata pada setiap bagian bahan pangan dan tak jarang terkontaminasi oleh debu yang ada di lingkungan. Untuk itu, dilakukan inovasi teknologi dalam pengawetan pangan yaitu adanya pengeringan menggunakan alat tipe dorong dan tipe kabinet. Berikut beberapa inovasi alat pengering: Gambar 3.17 Ilustrasi Solar Dryer (Sumber: Parhizi, et al., 2022) Solar dryer merupakan metode pengeringan dengan mengumpulkan energi matahari menggunakan Solar Collector. Cabinet Dryer Alat pengering yang berbentuk seperti lemari yang di dalamnya terdapat rak (tray) untuk meletakkan bahan (Jamilah, 2019). Cabinet dryer dapat digunakan untuk mengeringkan bahan pangan dengan bentuk potongan/irisan serta bahan pangan utuh seperti daun dan bunga. Gambar 3.18 A. Alat Cabinet Dryer; B. Ilustrasi Proses Pengeringan (Sumber: Rosyidi & Fahruddin, 2022 (A); Eko dkk, 2021 (B)) 66
10% O² 10% CO² 80% N² Bahan pangan ditempatkan pada rak yang tersusun. Udara dari lingkungan masuk ke bagian heather untuk meningkatkan suhu menjadi 60-80°C. Pemanasan dilakukan melalui sirkulasi semi vertikal menggunakan kipas. Udara segar dialirkan ke dalam Cabinet dan udara lembut dikeluarkan. Pengeringan berlangsung 2-10 jam. Mekanisme Kerja Cabinet Dryer: Modified Atmosphere Packaging Aplikasi MAP dilakukan dengan cara sebagai berikut: Kemasan awal mengandung beberapa jenis gas yang belum dikontrol dan disesuaikan dengan kebutuhan produk buah Udara dalam kemasan di keluarkan Menambahkan gas yang aman bagi makanan. Gambar 3.19 Proses MAP (Sumber: Ilustrasi Penulis) Inovasi teknologi pengawetan lainnya yang dapat mempertahankan nilai gizi dan rasa bahan pangan yang alami ialah Ultrasonikasi. Ultrasonikasi merupakan salah satu teknologi canggih yang memanfaatkan gelombang suara dengan frekuensi 18kHz untuk pengawetan bahan pangan tanpa mempengaruhi kualitas gizi. USG membuktikan potensi penerapannya pada produk hortikultura segar, ekstraksi jus buah, dan pengendalian kontaminasi mikroba (Ravikumar, et al., 2017). Ultrasonikasi Gambar 3.20 Gelombang Ultrasonik dan Proses Kavitasi (Sumber: Ravikumar, et al., 2017) Technology and Engineering 67
Gambar 3.21 Teknologi USG dalam Pengawetan Pangan (Sumber: Thilakarathna, et al., 2022) Gelombang ultrasonik melewati media cair, terjadi pembentukan gelembung gas di dalam cairan akibat kavitasi. Kavitasi merupakan pembentukan, pertumbuhan dan runtuhnya gelembung yang menghasilkan energi mekanik dan kimia lokal. Selanjutnya, terjadi interaksi antara gelombang suara, cairan dan gas terkarut. Sehingga, terjadi perubahan tekanan di sekitar intri gas terlarut dan menyebabkan osilasi. Gas terlarut dan uap pelarut menyebar ke dalam dan sekitar gelembung yang berosilasi. Gelembung tersebut akan mengembang dalam siklus-siklus berturut hingga ukuran yang tidak stabil dan pecah. Pecahnya gelembung menghasilkan senyawa dalam cairan. Selanjutnya, terjadi dispersi partikel dan gangguan sel serta memberikan efek sterilisasi atau pasteurisasi lokal. Prinsip Kerja Ultrasonikasi: Seni pengawetan buah dan sayur terletak pada bagaimana proses pengolahan dan pengawetan buah tersebut menjadi bahan pangan yang layak dikonsumsi dan bergizi. Seperti halnya dalam pemotongan atau pengirisan buah untuk dikeringkan agar terlihat menarik, pengolahan buah menjadi selai dengan berbagai varian rasa dan jenis buah, penambahan pewarna makanan alami dan membuat berbagai jenis bahan pengawet alami yang ramah lingkungan dan tidak menimbulkan efek toksik saat dikonsumsi. Art Mathematics Konsep mathematics pada pengawetan buah dan sayur terdapat pada perhitungan nilai Aw, suhu dan pH bahan pangan setelah dilakukan proses pengawetan. Umumnya, pH buah dan sayur setelah diawetkan ialah tidak lebih dari 4,6 dengan nilai Aw tidak lebih dari 0.85. Suhu buah dan sayur setelah diawetkan bergantung pada jenis metode pengawetan yang digunakan. Technology and Engineering 68
Latihan Soal Di supermarket atau minimarket terdapat perbedaan penyimpanan produk susu. Yang mana, susu tersebut ada yang disimpan dalam lemari pendingin dan ada pula yang disimpan pada suhu ruang. Analisislah penyebab adanya perbedaan tersebut! Suatu bahan pangan dengan kadar air basis basah sebesar 8,6% disimpan dalam ruangan dengan RH 25% pada suhu 10 C selama 18 Jam. Kemudian, pangan tersebut mengalami perubahan massa setelah dipindah ke ruangan yang berbeda. Produk mengalami kenaikan sebesar 0,1 kg air/kg produk hingga mencapai kesetimbangan pada saat RH ruang mencapai 45%. Hitunglah: a. Nilai Aw produk pada lingkungan I dan II b. Hitunglah kadar air produk dalam basis kering pada lingkungan I dan II. Ada berbagai jenis asam organik yang dapat menurunkan pH makanan. Pilihlah 1 jenis asam organik dan tuliskan bagaimana mekanisme asam organik tersebut dalam menurunkan pH makanan. Saat ini, telah berkembang teknik pengawetan non thermal yang menggunakan tekanan tinggi High Pressure Processing. Gambarkan alur proses HPP tersebut! Setelah mempelajari bab ini, jelaskan menurut pendapatmu alasan perlunya dilakukan preservasi pangan dan jenis preservasi pangan mana yang lebih baik digunakan! 1. 2. 3. 4. 5. 69 Tugas STEAM Kerjakanlah tugas STEAM berikut ini secara berkelompok. Masing-masing kelompok terdiri dari 5 anggota! Lakukanlah pengawetan sederhana atau inovasi teknik pengawetan terhadap satu jenis bahan pangan dengan menggunakan kombinasi beberapa teknik pengawetan (hurdle concept). Uraikanlah beberapa pembahasan sebagai berikut: Alasan pemilihan teknik pengawetan. Alat dan bahan yang digunakan. Prosedur kerja. Hasil pengamatan dan pembahasan terkait berapa lama umur simpan produk yang diawetkan. Sajikan dalam bentuk laporan pengamatan. 1. 2. 3.
FERMENTASI Fermentasi merupakan proses pembongkaran senyawa organik yang dilakukan oleh mikroorganisme seperti bakteri, khamir dan kapang menjadi suatu produk metabolit primer atau sekunder yang bermanfaat bagi kehidupan manusia dengan melibatkan enzim sebagai katalisatornya (Mulono, dkk., 2021). Fermentasi merupakan salah satu metode pengolahan pangan yang telah lama digunakan untuk memperpanjang umur simpan pangan (Mulyani, dkk., 2022). Jenis mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi adalah bakteri asam laktat, bakteri asam propionat, bakteri asam asetat, khamir dan kapang. Sehingga, berdasarkan jenis mikroorganismenya fermentasi dibagi menjadi dua jenis, yaitu: Fermentasi Spontan: Fermentasi bahan pangan yang dalam pembuatannya tidak ditambahkan mikroorganisme dalam bentuk starter. Fermentasi Tidak Spontan: Fermentasi bahan pangan yang dalam pembuatannya ditambahkan mikroorganisme dalam bentuk starter atau ragi (Suprihartin, 2010). Science 04 A. Pengantar Teknologi Fermentasi Fermentasi merupakan suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organik melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Semua mikroorganisme membutuhkan sumber energi yang diperoleh dari metabolisme bahan pangan, yakni ketika mikroorganisme berada di dalamnya. Proses fermentasi khususnya fermentasi bahan pangan memiliki banyak manfaat. Beberapa manfaat yang diperoleh melalui proses fermentasi adalah: Meningkatkan kualitas produk. Mampu memperpendek waktu masak. Menyediakan kandungan gizi yang lebih tinggi karena aktivitas mikroba dalam memecah komponen kompleks menjadi komponen sederhana sehingga mudah dicerna. Menghilangkan kandungan toksin pada pangan. Memberikan manfaat bagi kesehatan, sehingga disebut pangan fungsional. 1.Pengertian dan Manfaat Fermentasi 2.Faktor yang Mempengaruhi Fermentasi Produk makanan fermentasi memiliki konsistensi yang kecil terhadap produk akhir karena banyak faktor. Adapun faktor yang mempengaruhi fermentasi ialah: Suhu, pH, Waktu, Oksigen dan Air.
Suhu pH Waktu Menyebabkan mikroba mati Proses fermentasi lambat Suhu optimal adalah 30 - 35°C Memperlambat proses fermentasi{ { Meningkatkan fermentasi namun menghasilkan gliserin { pH Optimal Waktu singkat: BAL tidak tumbuh optimal Waktu lama: menimbulkan rasa asam Oksigen Fermentasi alkohol: Memerlukan Fermentasi non-alkohol: Tidak Memerlukan Waktu Optimal adalah 48-96 Jam Air Mikroba tidak dapat berkembang biak dengan efisien Pertumbuhan mikroorganisme yang tidak diinginkan 3.Peran Mikroorganisme dalam Fermentasi Mikroorganisme memiliki peran sangat penting dalam proses fermentasi karena memiliki enzim yang dibutuhkan. Mikroorganisme yang digunakan menentukan produk akhir yang dihasilkan, baik yang berupa produk kimia maupun produk komersilnya. Adapun jenis mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi ialah sebagai berikut: Bakteri asam laktat merupakan kelompok bakteri yang menghasilkan asam laktat sebagai produk utama dalam fermentasi (Masood, et al., 2011; Nudyanto & Zubaidah, 2015). BAL tergolong dalam bakteri gram positif, tidak membentuk spora, berbentuk coccus atau basil. BAL disebut sebagai bakteriosin dan probiotik karena memiliki banyak manfaat bagi tubuh manusia (Rambitan, 2018). Jenis BAL adalah sebagai berikut: a. Bakteri Asam Laktat Fermentasi produk susu (keju), fermentasi sorgum dan ikan Enterococcus faecium a. Leuconostoc mesentroides Fermentasi sayuran, bijibijian, daging dan susu b. Gambar 4.1 Bakteri Asam Laktat (Sumber: Jideane, et al., 2021) Science 71
Lactobacillus acidophilus Lactobacillus brevis Fermentasi yoghurt Fermentasi asinan buah dan sayur, sosis, roti dan makanan kaleng a. b. Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus casei Lactobacillus delbrueckii Lactobacillus fermentum Lactobacillus lactis Lactobacillus plantarum Fermentasi yoghurt Starter dalam fermentasi produk susu (Yoghurt) Fermentasi produk susu Fermentasi produk susu (Yoghurt & Buttermilk) Fermentasi sari buah, sayur dan daging f. g. h. c. d. e. Kultur khas dalam intensifikasi perkembangan rasa keju. Gambar 4.2 Bakteri Asam Laktat dari Genus Lactobacillus (Sumber: Hor, et al., 2014 (a); Janahar, et al., 2023 (b); Ooi & Liong, 2010 (c); Liew, et al., 2018 (d); Angelescu, 2022 (e); Kang, 2019 (f); Arasu, et al., 2015 (h)) Science 72
Pediococcus cerivisiae Pediococcus pentosaceus Pediococcus acidilactici Fermentasi daging (sosis) Fermentasi sayuran (acar) dan daging Fermentasi sayuran (sauerkraut) Gambar 4.3 Bakteri Asam Laktat dari Genus Pediococcus (Sumber: Indah, 2015 (a); Jideani, et al., 2021 (b); Herdian, 2018 (c)) a. b. c. Streptococcus thermophilus Streptococcus cremoris Fermentasi ikan dan produk susu (membentuk cita rasa yoghurt) Fermentasi susu (keju) Gambar 4.4 Bakteri Asam Laktat dari Genus Streptococcus (Sumber: Belarbi, 2011 (a); Scimat, 2016 (b)) a. b. Bakteri asam propionat (PAB) adalah istilah umum untuk sekelompok bakteri yang memiliki kemampuan menghasilkan asam propionat (Bucher, et al., 2021). Bakteri dari genus Propionibacterium terdiri dari dua kelompok utama: kulit dan klasik. Namun jenis yang digunakan dalam industri pangan adalah Propionibacterium klasik (Piwowarek, et al., 2017). Jenis propionibacterium klasik ialah: b. Bakteri Asam Propionat Propionibacterium acidipropionici Fermentasi susu (keju) dan sayuran (acar) Propionibacterium freudenreichii Fermentasi susu (keju) a. b. Gambar 4.5 Bakteri Asam Propionat dari Genus Propionibacterium (Sumber: Dennis, 2018 (a); George, et al., 2022 (b)) Science 73
Bakteri asam asetat (BAA) adalah Kelompok bakteri Gram negatif yang mampu mengoksidasi etanol menjadi asam asetat (Gomes, et al., 2018). Bakteri ini termasuk dalam famili Acetobacteraceae. c. Bakteri Asam Asetat Acetobacter aceti Fermentasi dalam pembuatan cuka, wine dan kombucha. Gambar 4.6 Bakteri Asam Asetat (Sumber: Das, et al., 2016) Khamir merupakan fungi uniseluler. Jenis khamir yang digunakan dalam industri ialah Saccharomyces (Fardiaz, 1992). Khamir dalam fermentasi berperan mendegradasi substrat untuk membentuk struktur, tekstur dan aroma (Bourdichon, et al., 2012; Carrau, et al., 2015). d.Khamir Saccharomyces cerevisiae Gambar 4.7 Khamir S.cerevisiae (Sumber: Agizzio, et al., 2006) Fermentasi dalam pembuatan produk roti, bir dan anggur. Kapang adalah jamur renik yang mempunyai miselia dan massa spora yang jelas (Alexopoulus et al. 1996, Dube 1996). Peran kapang dalam fermentasi adalah merombak senyawa kompleks protein menjadi senyawa yang lebih sederhana. Kapang menghasilkan miselia yang berfungsi memadatkan kedelai. Jenis kapang ialah sebagai berikut: e.Kapang a. Aspergillus niger Produksi asam sitrat Aspergillus oryzae Fermentasi kedelai (tauco & kecap) dan fermentasi beras (koji) b. Gambar 4.8 Kapang dari genus Aspergillus (Sumber: Said, et al., 2018 (a); Daba, et al., 2022 (b); Cannon, 2020 (c)) c Aspergilluswentii . Fermentasi kedelai (kecap) Science 74
Rhizopus oligosporus Rhizopus oryzae Penicillium camemberti a. b. c. Technology Engineering Fermentasi kedelai (tempe) dan ampas tahu (oncom hitam) Fermentasi kedelai (tempe) Fermentasi susu (keju camemberti) Gambar 4.9 Kapang dari Genus Rhizopus (a & b) dan Genus Penicillium (c) (Sumber: Dewi & 'Aziz, 2011 (a); Chen, et al., 2007 (b); Rousseau, 2020 (c)) Meskipun fermentasi telah digunakan selama ribuan tahun, masih terdapat potensi luar biasa yang belum dimanfaatkan dalam sistem pangan saat ini. Fermentasi spontan atau tradisional masih beresiko mengalami kerusakan oleh aktivitas mikroba patogen. Teknologi fermentasi presisi/biologi sintetik merupakan salah satu teknologi yang dapat digunakan dalam skala industri untuk memperoleh produk fermentasi dan makanan pokok baru. Fermentasi presisi merupakan rekayasa atau pemrograman mikroorganisme dengan memberi kode genetik tertentu untuk menghasilkan senyawa yang diinginkan ketika difermentasi dalam kondisi yang tepat. Aplikasi fermentasi presisi memerlukan berbagai macam teknologi seperti kecerdasan buatan, bioinformatika, biologi sistem dan biologi komputasi. Langkah 1: Hulu/Rekayasa Strain 1. Pemilihan Target Seperti: Protein, lipid, pigmen dan vitamin 2. Pemilihan Inang Ragi, jamur berfilamen dan bakteri 3. Rekayasa Inang Membuat sepotong DNA yang mengkodekan instruksi produk yang diinginkan. Selanjutnya untaian DNA yang dibuat digabungkan dengan DNA inang produksi. Science 75
Engineering Langkah 2: Fermentasi 1. Desain Fermentor Inang produksi direndam dalam kaldu yang berisi semua nutrisi yang dibutuhkan untuk membuat protein yang diinginkan dan keduanya ditambahkan bioreaktor. 2. Optimalisasi Proses Memperhatikan suhu, pH, oksigen dan konsentrasi garam. Langkah 3: Hilir 1. Pemisahan Protein rekombinan dikeluarkan dari bioreaktor dan diisolasi dari iang produksi dan media. 2. Pemurnian Sehingga tidak ada host atau media produksi yang ada dalam produk akhir. 3. Pengeringan Pengeringan dilakukan untuk mengubah produk akhir dari bentuk cair menjadi bubuk padat. 4. Pengujian Menguji produk akhir Art Seni fermentasi terletak pada persiapan dan kreativitas dalam proses fermentasi yang mendorong individu untuk mencoba bahan dan teknik baru guna menciptakan fermentasi yang unik dan lezat, seperti: Variasi Rasa: Fermentasi memungkinkam kemungkinan rasa yang tak terbatas. Waktu: Durasi fermentasi mempengaruhi rasa dan tekstur produk akhir. Wadah Fermentasi: Wadah yang digunakan mempengaruhi bentuk dan rasa produk akhir. Kombinasi Kreatif: Makanan dan minuman yang menarik berasal dari kombinasi bahan, seperti: Kimchi yaitu kombinasi sawi putih dengan lobak, bubuk cabai, kaldu dan lain-lain. 76
Art Selain itu, beragamnya bentuk atau morfologi kapang yang berperan dalam proses fermentasi telah dijadikan sebagai inspirasi pembuatan motif batik. Seperti morfologi Rhizopus dan Neurospora yang dapat dilihat pada Gambar di bawah ini: Gambar 4.10 Rhizopus dan Neurospora sebagai Motif Karya Batik Tulis (Sumber: Desanto, 2013) Mathematics Konsep matematika pada proses fermentasi dapat diaplikasikan pada perhitungan waktu, suhu, pH, banyak bahan yang diperlukan untuk menghasilkan produk fermentasi, perbandingan jumlah ragi/starter bakteri dengan bahan yang akan difermentasi, analisis total bakteri dan lain-lain. Selain itu, konsep matematika juga terdapat dalam proses perhitungan kinetika fermentasi. Kinetika fermentasi menggambarkan pertumbuhan sel dan pembentukan produk oleh mikroba. Kinetika fermentasi tersebut dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut: 1. Kecepatan Pertumbuhan Spesifik 2. Waktu Penggandaan Sel (Td) 3. Derajat Muktiplikasi (n) 4. Hasil Pertumbuhan (Grow Yield Konstant) 5. Pembentukan Produk (Product Yield Constant) 6. Efisiensi Pembentukan Asam Laktat selama Fermentasi Efisiensi Produksi Alkohol terhadap Glukosa = Asam Laktat yang Terbentuk Kadar Laktosa Mula-mula x 100% Warisan budaya untuk dapat menarik perhatian dunia dapat dilestarikan dengan berbagai cara. Salah satunya ialah pembuatan motif batik tulis dari bentuk kapang (Harahap, 2023). 77
Teh Kombucha merupakan salah satu minuman fermentasi tradisional yang dilakukan oleh kultur simbiotik. Kultur simbiotik tersebut berupa jamur kombu yang biasa disebut SCOBY (Symbiotic Culture of Bactery and Yeast). Technology B. Produk Teknologi Fermentasi 1. Teh Kombucha Teknologi mikroenkapsulasi pada kombucha sudah mulai diterapkan, hal ini dikarenakan manfaat dan minat masyarakat terhadap minuman kombucha yang semakin meningkat. Inovasi produk kombucha cair menjadi bubuk dilakukan melalui proses mikroenkapsulasi dengan tujuan untuk mempertahankan semua bahan aktif yang terdapat dalam teh kombucha. Metode mikroenkapsulasi yang digunakan dengan metode semprot kering yang dikombinasikan dengan gom arab dan maltodekstrin (50:50). Engineering Masukkan 2sdt teh hitam ke dalam air mendidih 15 Menit Saring teh dan tambahkan 70-100gr gula putih Aduk hingga homogen Dinginkan teh hingga menyamai suhu ruang 20-25°C Jika teh sudah dingin, masukkan starter kombucha dan scoby ke dalam toples Simpan di tempat teduh dan jangan memindahkan tempatnya untuk mengurangi guncangan Tutup stoples dengan kain dan ikat mulut stoples dengan karet Tunggu 7-14 hari Science 78
Proses pembuatan teh kombucha dapat dilihat pada video berikut: Mathematics Untuk membuat kombucha pada wadah 1L, diperlukan 2 kantong teh, 750mL air, ¼ cangkir gula putih, 125mL starter kombucha dan 1 kombucha Scoby. Larutan teh tersebut kemudian difermentasi pada suhu 18-26°C dan memiliki nilai pH 3,5-5,5. Art Serat kombucha (scoby) dapat membuka peluang untuk dijadikan media pencipta busana radikal (Radical fashion). Hal ini dikarenakan serat kombucha mempunyai keunikan pada karakter lembaran tekstil yang transparan, ringan, dan mempunyai tekstur yang beragam serta dapat diolah dengan bermacam cara pewarnaan. Gambar 4.11 Pewarnaan Serat Kombucha (a); Outer dari Serat Kombucha (b); Mencetak Serat Kombucha pada Miniatur Sepatu Berbahan Karet (c) (Sumber: Putri, et al., 2015) 79
Kimchi merupakan makanan khas dari korea selatan hasil fermentasi yang terbuat dari sayur-sayuran dan menggunakan berbagai bumbu tertentu. Fermentasi kimchi dilakukan oleh mikroorganisme yang terdapat pada bahan yang didominasi oleh bakteri asam laktat (BAL). Peranan BAL dalam proses fermentasi kimchi adalah memberikan rasa yang khas pada kimchi. 2. Kimchi Technology Pada zaman dulu, masyarakat korea membuat Kimchi hanya pada musim dingin. Kimchi difermentasi dalam wadah berbahan dasar batu yang disebut 'onggi' kemudian disimpan dalam tanah untuk menjaga kualitas kimchi, karena suhu di ruang bawah tanah lebih konstant. Namun, saat ini Kimchi dapat diproduksi setiap waktu karena difermentasi dengan menggunakan teknologi modern, seperti adanya tangki fermentasi yang dilengkapi dengan pengatur suhu. Sehingga, proses fermentasi dapat diatur dan diawasi dan Kimchi dapat disimpan dalam kulkas atau refrigator. Gambar 4.12 Onggi (a); Tangki Fermentasi (b) (Sumber: Canva.com) Engineering Rendam sawi dalam larutan garam Rebus hingga air berubah warna Potong sawi menjadi 4 bagian memanjang dan cuci Larutkan air garam 24 jam Bilas sawi yang telah direndam menggunakan air bersih Bilas sebanyak 3 kali Membuat air kaldu (rebus jamur shiratake dan rumput laut kering) Science 80
Engineering Pisahkan air kaldu Larutkan tepung beras ke dalam air kaldu dan panaskan Potong lobak dan daun bawang Ukuran 3cm Haluskan bawang putih, bawang bombay dan buah pir 13 siung bawang putih, ½ siung bawang bombay dan 1 buah pir Tuang ke dalam wadah, campurkan dengan bubuk cabai dan kecap asin. Aduk hingga merata Aduk hingga merata, kemudian tambahkan kaldu, madu, gula dan garam Jika bumbu sudah merata, masukkan potongan lobak dan daun bawang Baluri bumbu tersebut ke setiap helaian sawi putih Sawi yang telah dibaluri dimasukkan dalam toples tertutup Simpan pada suhu ruang 48 jam Kimchi akan berbuih jika proses fermentasi berhasil Proses pembuatan kimchi dapat dilihat pada video berikut: 81
Art Dalam hal memperkenalkan Kimchi sebagai makanan khas masyarakat Korea, saat ini di Korea tepatnya di Jongno District, Korea Selatan dibangun sebuah museum Kimchi yang diberi nama Kimchi Field Museum. Di dalamnya terdapat berbagai jenis Kimchi, peralatan untuk membuat Kimchi, cara membuat Kimchi dan sejarah adanya Kimchi. Gambar 4.13 Ilustrasi Fermentasi Kimchi di dalam Onggi (a); Budaya Kimjang (b); Ilustrasi Pembuatan Kimchi (c) (Sumber: Wikipedia.co.id (a); Livingnomad.com (b) Expedia.co.id (c)) Mathematics Untuk membuat Kimchi dengan 1kg sawi putih maka diperlukan 2-4% larutan garam, dengan tujuan untuk menurunkan aktivitas air pada sawi putih. Suhu yang dibutuhkan untuk melakukan fermentasi adalah 15-22°C. Kimchi optimum dikonsumsi jika mengandung pH 4,2. Natto merupakan makanan khas orang Jepang yang terbuat dari biji kedelai yang difermentasi dengan bakteri Bacillus subtilis natto. Natto dapat menurunkan resiko kanker, agen biokontrol/dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen dan lain-lain. 3. Natto Technology Natto pada mulanya diproduksi dengan cara tradisional, yaitu memanfaatkan jerami sebagai wadah fermentasi sekaligus kemasan Natto untuk diperjual belikan dengan masyarakat setempat. Hal ini dikarenakan pada jerami terdapat bakteri alami yang berperan dalam fermentasi Natto. Semakin banyaknya peminat Natto, maka produksi Natto pun sudah berubah menjadi lebih modern, yang mana proses pembuatannya terutama fermentasinya sudah menggunakan tangki fermentasi yang suhunya dapat dikontrol serta dikemas menggunakan styrofoam menggunakan mesin pengemas. Science 82
Technology Gambar 4.14 Produksi dan Kemasan Natto Secara Tradisional (a); Produksi dan Kemasan Natto Modern (b&c) (Sumber: Japanese.binus.ac.id (a); Shun-gate.com (b); Congress-intercultural.eu (c)) Engineering Kedelai yang sudah menggembung dicuci kembali Cuci bersih biji kedelai Rendam biji kedelai 24 jam Bibit natto sachet dimasukkan ke mangkuk kecil dan ditambahkan dengan air hangat Rebus kedelai selama 4 jam 40 menit jika menggunakan panci presto Rendam alat fermentasi menggunakan air panas (sterilisasi) 3sdm Aduk hingga air berubah warna Masukkan kedelai yang telah direbus ke dalam wadah fermentasi dan tuangkan starter bakteri ke dalamnya Wadah fermentasi ditutup dengan kain 24 jam Biji kedelai yang lengket dan berlendir menandakan bahwa fermentasi berhasil Natto yang telah jadi disimpan di kulkas 2-7 hari 83
Proses pembuatan natto dapat dilihat pada video berikut: Mathematics Natto yang akan dibuat dengan 100gr biji kedelai memerlukan 1 sendok bibit Natto untuk difermentasi. Suhu optimal untuk fermentasi Natto ialah 38°C dengan nilai pH 6-7. Art Tempat kelahiran dan pusat budaya Natto di Jepang terletak di wilayah Mito. Di wilayah tersebut, orangorang masih dapat membeli Natto yang dikemas dalam bungkusan jerami (Wara). Oleh sebab itu, di wilayah tersebut didirikan sebuah monumen logam raksasa berbentuk Natto wara yang didedikasikan untuk Natto. Gambar 4.15 Monumen Natto (Sumber: id.Japantravel.com) Yogurt mengandung bakteri hidup sebagai probiotik, yaitu mikroba dari makanan yang menguntungkan bagi microflora di dalam saluran pencernaan. Sejauh ini jenis probiotik yang paling umum adalah bakteri asam laktat dari golongan Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus themophillus, dan Lactobacillus casei. Karena digunakan bakteri laktat yang mampu memproduksi asam laktat, maka produk yang terbentuk berupa susu yang mengumpal dengan rasa asam dengan mempunyai cita-rasa yang khas. 4. Yoghurt Science 84
Technology Secara tradisional, proses fermentasi yoghurt setelah melalui tahapan inokulasi starter yoghurt umumnya di dalam wadah tertutup dan pada kondisi gelap dengan kondisi suhunya tidak konstant. Akibatnya, tak jarang produk yang dibuat mengalami kegagalan fermentasi. Namun, saat ini sudah ada Yoghurt Maker yang merupakan inovasi teknologi sebagai wadah fermentasi Yoghurt dengan menggunakan arus listrik untuk mengendalikan suhu dan waktu fermentasi Yoghurt. Gambar 4.15 Fermentasi Yoghurt Tradisional (a); Fermentasi Yoghurt Modern (b) (Sumber: Youtube.com (a&b)) Engineering 90 Tambahkan susu bubuk instant, aduk hingga rata. Pindahkan susu ke wadah lain dan dinginkan Panaskan susu yang akan difermentasi 15-30 menit 1 Liter susu UHT : 1 Sachet susu bubuk Tambahkan yoghurt plain, kemudian aduk hingga rata. Tuang ke wadah tertutup Tutup rapat dan simpan pada suhu 27-35°C Art Kemasan yoghurt dari waktu ke waktu telah mengalami perubahan. Sebelumnya, yoghurt dikemas dalam botol kaca transparan, namun seiring berkembangnya teknologi kemasan tersebut berubah menjadi berbagai macam bentuk dan ukuran. Ada yang dikemas dalam botol plastik, kemasan kotak dan pouch yang telah dilengkapi dengan aturan konsumsi, komposisi dan nilai gizi serta expired date. Selain itu, rasa yoghurt juga sudah bertambah banyak bahkan sudah ada inovasi yoghurt dari bahan dasar susu kedelai. 85
Proses pembuatan yoghurt dapat dilihat pada video berikut: Mathematics Untuk membuat yoghurt dengan komposisi 1 Liter susu UHT, maka diperlukan 1 sachet susu bubuk dan 100gr starter yoghurt (yoghurt plain). Nilai pH yang baik pada produk yoghurt ialah 4-5. 86
Latihan Soal Tuliskan contoh produk fermentasi yang mengalami proses fermentasi spontan dan jelaskan bagaimana terjadinya proses fermentasi spontan tersebut! Mengapa teknologi fermentasi dapat digunakan sebagai biopreservasi bahan pangan? Jelaskan! Pangan fermentasi memiliki nilai gizi yang lebih tinggi, mengapa demikian? Jelaskan! Tuliskan ciri-ciri produk fermentasi yang gagal! Tuliskan 1 jenis pangan fermentasi yang sering kamu konsumsi dan identifikasi jenis mikroba dan perannya dalam fermentasi pangan tersebut! 1. 2. 3. 4. 5. 87 Tugas STEAM Kerjakanlah tugas STEAM berikut ini secara berkelompok. Masing-masing kelompok terdiri dari 5 anggota! Buatlah satu jenis inovasi produk dari teknologi fermentasi, kemudian uraikan: Alat dan bahan. Alasan pemilihan jenis bahan pangan yang digunakan. Prosedur kerja Hasil pembuatan produk. Jika produk berhasil, tuliskan ciri dan faktor yang menyebabkan keberhasilan. Sedangkan, jika produk gagal tuliskan ciri dan faktor yang mempengaruhi kegagalan produk fermentasi. Sajikan seluruh prosedur dalam bentuk video. 1. 2.
DAFTAR PUSTAKA Acar, B., et al. (2021). Freeze Drying of Carrot Slices in Diverse Thicknesses. IJES, 6(1): 53-65. Adawyah, R. (2007). Pengolahan dan Pengawetan Ikan. Jakarta: Bumi Aksara. Agizzio AP., et al. (2006). The Antifungal Properties of a 2S Albumin-Homologous Protein from Passion Fruit Seeds Involve Plasma Membrane Permeabilization and Ultrastructural Alterations in Yeast Cells. Plant Science, 171: 515-522. Al-Dujaily AH., Al-Alo KZK & Mohmoud MHS. (2019). Hematology, Bacteriology and Antibiotic Resistance in Milk of Water Buffalo with Subclinical Mastitis. OJVR, 23(1): 1-8. Alexopoulus, C.J., Mims, C.W & Blacwell, M. (1996). Introductory to Mycology. 4th Ed. New York-Chichester-Brisbane-Toronto-Singapore: John Wiley and Sons Inc. Alghuthaymi MA., et al. (2021). Green Biosynthesized Selenium Nanoparticles by Cinnamon Extract and Their Antimicrobial Activity and Applications as Edible Coating with Nano-Chitosan. J. of Food Quality, 4: 1-10. Al-Haik WM., et al. (2017). Antimicrobial Activity of Lactic Acid Bacteria Against Toxigenic Fungi. IJCRAR, 5(11): 1-7. Ali, AM., et all. (2021). Functional Analysis and Genome Mining Reveal High Potential of Biocontrol and Plant Growth Promotion in Nodule-Inhabiting Bacteria Within Paenibacillus polymyxa Complex. Front in Microbiology, 11: 1- 16. Almeria S., Cinar HN & Dubey JP. (2019). Cyclospora cayetanensis and Cyclosporiasis: An Update. Microorganisms, 7(317): 1-34. Al-Sadeq, D. W., et all. (2019). Hepatitis B Virus Molecular Epidemiology HostVirus Interaction, Coinfection, and Laboratory Diagnosis in the MENA Region: An Update. Pathogens, 8(63): 1-22. Angelescu, R., et al. (2022). Isolation, Characterization, and Mode of Action of a Class III Bacteriocin Produced by L. helveticus 34.9. WJMB, 38(12). Arasu MV., et al. (2016). In Vitro Importance of Probiotic L. plantarum Related to Medical Field. SJBS, 23: S6-S10. Arsenyava, O., et al. (2023). Review of Developments in Plate Heat Exchanger Heat Transfer Enchancement for Single-Phase Applications in Process Industries. Energies, 16: 1-28. Asiah N., dkk. (2020). Prinsip Dasar Penyimpanan Pangan Pada Suhu Rendah. Makassar: CV. Nas Media Pustaka. Asiah N., dkk. (2023). Peralatan Pengeringan Makanan. Yogyakarta: Bintang Semesta Media Yogyakarta. Asiah, N & Djaeni, M. (2021). Konsep Dasar Proses Pengeringan Pangan. Malang: AE Publishing Ayustaningwarno, F. A., Ninik, R., Afifah, D. N., Anjani, G. (2020). Teori dan Aplikasi Teknologi Pangan. Semarang: FK UNDIP. Azara, R & Saidi, I. A. (2020). Buku Ajar Mikrobiologi Pangan. Jawa Timur: UMSIDA Press Acar, B., et al. (2021). Freeze Drying of Carrot Slices in Diverse Thicknesses. IJES, 6(1): 53-65. Bhatnagar P., et al. (2022). Impact of Irradiation on Physico Chemical and Nutritional Properties of Fruit and Vegetables: A Mini Review. Heliyon, 8. Bourdichon, F. S., et al. (2012). Food Fermentation: Microorganism with Technological Beneficial Use. IJFM, 154(3): 87-97. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 88
Bhatnagar P., et al. (2022). Impact of Irradiation on Physico Chemical and Nutritional Properties of Fruit and Vegetables: A Mini Review. Heliyon, 8. Bourdichon, F. S., et al. (2012). Food Fermentation: Microorganism with Technological Beneficial Use. IJFM, 154(3): 87-97. Bucher, C., Burtscher, J., & Domig, K.J. (2021). Propionic Acid Bacteria in the Food Industry: An Update on Essential traits and Detection Methods. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 20(5): 4299-4323. Carrau, F., C. Caggero, & PS, Aguilar. (2015). Yeast Diversity and Native Vigor for Flavor Phenotypes. Trends in Biotechnology, 33(3): 1-7. Chen CC., Liou GY & Lee FL. (2007). Rhizopus and Related Species from Peka in Taiwan. Fungi.Sci, 22(1,2): 51-57. Choi YH., et al. (2016). Preparation of Spherical Granules of Dolomite Kiln Dust as Gas Adsorbent. JKCS, 53(1): 13-17. Daba GM., Mostafa FA & Elkhateeb WA. (2021). The Ancient Koji Mold (Aspergillus oryzae) as A Modern Biotechnological Tool. Bioresources and Bioprocessing, 8(52): 1-17. Darmawan, MY., Suhedi A., Kirom MR. (2023). Karakteristik Alat Spray Drying Menggunakan Empat Tahap Pemanasan yang Diimplementasikan pada Larutan Pvp. E-proceeding of Engineering, 10(1): 58-63. Dewi, R.S & Aziz, S. (2011). Isolasi R. oligosporus Pada Beberapa Inokulum Tempe di Kabupaten Banyumas. Molekul, 6(2): 93-104. Dissanayake DMS., et al. Molecular Phylogeny Based Identification of Colletotrichum endophytica and C. siamense as Causal Agents of Avocado Anthracnose in Sri Lanka. CJS, 50(4): 449-458. Dube, H. C. (1996). An Indtroduction to Fungi 2nd Ed. Delhi: Vicas Publishing House. Eko, E.S., Rahmadianto F., Pohan GA. (2021). Optimalisasi Laju Pengeringan Pada Alat Pengering Pakaian yang Tidak Terpengaruh Waktu dan Cuaca. J. Flywheel, 12(2): 1-9. Elash WEM., et al. (2023). Control of Green and Blue Molds of Citrus Fruits Using some Biocontrol Agents under Egyptian Conditions. EJP, 51(1): 93-102. Fastcausal.com. (2017). Restaurant safety check? New AI platform watches, reports violators. https://www.fastcausal.com/news/restaurant-safety-checknew-ai-platform-watches-reports-violators/ Filho, J. C., Kremer, F. S., Jorge, S., Oliveira, N. (2017). Complete Genome Sequenve of Native Bacillus cereus Strains Isolated from Intestinal Tract of the Crab Ucides sp. Data in brief, 16 : 381-385. George F., et al. (2022). A Unique Enhancement of P. freudenreichii’s Ability to Remove Pb(II) from Aqueous Solution by Tween 80 Treatment. IJMS, 23: 1-16. Gerace, E., Presti VDML & Biondo C. (2019). Cryptosporidium parvum Infection: Epidemiology, Pathogenesis, and Differential Diagnosis. Gomes, R.J., et al. (2018). Acetic Acid Bacteria in the Food Industry: Systematics, Characteristic and Applications. Food Technol Biotechnol, 56(2): 139-151. Guan, J., et all. (2021). A Review: Gaseous Interventions for L. monocytogenes Control in Fresh Apple Cold Storage. Front in Microbiology, 12: 1-16. Gumelar DM., Rivai M & Tasripan. (2017). Rancang Bangun Wireless Electronic Nose Berbasis Teknologi Internet of Things. Jurnal Teknik ITS, 6(2): A678-A682. Han KS., et al. (2012). First Report of Pink Mold Rot on Tomato Fruit Caused by Trichothecium roseum in Korea. Research Plant Disease, 18(4): 396-398. Hariyadi & Dewanti R. (2021). Mikrobiologi Keamanan Pangan. Bogor: IPB Press 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 89
Hariyadi P. (2013). Freeze Drying Technology. For Better Quality & Flavor of Dried Products. Foodreview Indonesia, 8(2): 53-57. Herdian, H. et al. (2018). Isolation of Cellulolytic Lactic-Acid Bacteria from Mentok Gastro-Intestinal Tract. TASJ, 41(3): 200-206. Hor, KC., Lew LC., Choi SB & Liong MT. (2014). Effects of Ultrasonication on the Production of Hyaluronic Acid by Lactobacilli. Acta Alimentaria, 43(2): 324-332. Ibikounle M., et al. (2018). Experimental Study of the Coccidial Infection on Growth Performance of Juvenile of Claris gariepinus Burchell, 1822 (Poisson, Siluriformes). IJMCR, 6(4). Indiarto, R., Irawan AN & Subroto E. (2023). Meat Irradiaton: A Comprehensive Review of Its impact on Food Quality and Safety. Food, 12(1845): 1-28. Janahar JJ., et al. (2022). Inactivation of L. brevis Cells and B. cereus Spores as influenced by Pressure, Shear, Thermal and Valve Geometry. IJFP, 26(1): 628- 646. Jiang, J., et all. (2016). Identification of Novel Surfactin Derivatives from NRPS Modification of Bacillus subtilis and Its Antifungal Activity Against Fusarium monoliforme. BMC Microbiology, 16(31): 1-14. Jideani, VA., Ratau MA & Okudoh VI. Non Alcoholic Pearl Millet Beverage Innovation with Own Bioburden: L. mesentroides, P. pentosaceus, and E. gallinarum. Foods, 10(7): 1-21. Kang CH., et al. (2019). Inhibition of Nitric Oxide Production, Oxidative Stress Prevention and Probiotic Activity of Lactic Acid Bacteria Isolated from the Human Vagina and Fermented Food. Microorganisms, 7(109): 1-10. Khattak, I., et all. (2023). Individual and Community-Level Risk Factors for Giardiasis in Children under Five Years of Age in Pakistan: A Prospective MultiRegional Study. Children, 10(1087): 1-13. Kumar, V., Das, S., & Jameel, S. (2010). The Biology and Pathogenesis of Hepatitis Viruses. Current Science, 98(3): 312-325. Kunkel, D. (2018). https://pixels.com/featured/1-propionibacteriumacidipropionici-dennis-kunkel-microscopyscience-photo-library.html Kustyawati, M. E. (2020). Mikrobiologi Hasil Pertanian. Bandarlampung: Pusaka Media Liew, WP., Adilah ZN., Dari LT & Redzwan SM. (2018). The Binding Efiiciency and Interaction of L. casei Shirota Toward Aflatoxin B1. Front Microbiol, 9. Maharmi, B., Palaha F & Prasetyo F. (2021). Sistem Pengasapan Ikan Otomatis Menggunakan Arduino AT MEGA 2560. SainETIn, 6(1): 8-15. Maherawati, Rahayuni T & Hartanti L. (2023). Aplikasi Teknik Pengemasan Vakum Untuk Meningkatkan Masa Simpan Produk Hasil Perairan dan Peternakan. JMM, 7(3): 2089-2098. Masood, M.I., et al. (2011). Beneficial Effects of Lactic Acid Bacteria on Human Beings. Critical Review in Microbiology, 37(1): 1-98. Mbani, C. J., Nekoua, M. P., Moukassa, D., Hober, D. (2023). The Fight Against Poliovirus is Not Over. Microorganisms, 11(1323): 1-16. Mincuzzi A., et al. (2022). Postharvest Rot of Pomegranate Fruit in Southern Italy: Characterization of the Main Pathogens. Journal of Fungi, 8(475): 1-18. Mulono, A., dkk. (2021). Pangan Berbasis Fermentasi. Yogyakarta: Nuta Media. Mulyani, R., Adi P & Yang JJ. (2022). Produk Fermentasi Tradisional Indonesia Berbahan Dasar Pangan Hewani: A Review. JAHT, 1(2): 34-48. Muntikah & Razak, M. (2017). Ilmu Teknologi Pangan. Jakarta: Kemenkes RI. Nudyanto, A & Zubaidah, E. (2015). Isolasi Bakteri Asam Laktat Penghasil Eksopolisakarida dari Kimchi. Jurnal Pangan dan Agroindustri, 3(2): 743-748. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 90