Teknik keamanan pangan: Perbedaan antara revisi

ilmu teknik untuk mennyelesaikanmenyelesaikan masalah keamanan [[mikroba|mikrobialmikrob]]ial dan [[kimia]] pada [[produk pangan]], sedangkan [[keamanan pangan]] itu sendiri adalah disiplin ilmu yang melakukan penanganan,

sepanjang rantai produksi pangan dan konsumsinya .<ref name="IFT, 2002">IFT (Institute of Food Technologists). IFT expert report on emerging microbiological food safety

issues. Implications for control in the 21st century. http://members.ift.org/{{Pranala mati|date=Mei 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} IFT/Research/IFTExpertReports/

October, 2004.</ref>. Peningkatan

kebutuhan konsumen terhadap bahan pangan yang segar dengan proses pengolahan yang minimal.<ref name="Brul dan Coote, 1999">S. Brul and P. Coote. “Preservative agents in foods-Mode of action and microbial resistance mechanisms.”

Int. J. Food Microbiol. 50: 1–17, 1999..</ref>.

(hingga 700 [[MPa]]) dengan atau tanpa penambahan [[panas]], untuk menon-aktifkan mikrobamikrob atau untuk

mengubah sifat dan penampilan bahan pangan dengan maksud memenuhi keinginan konsumen.<ref name="Cheftel dan Culioli, 1995">J. C. Cheftel and J. Culioli. “Review: High pressure, microbial inactivation and food preservation.”

for food processors. FST-1-04. Ohio State University Extension, Columbus, OH, 2004. http://ohioline{{Pranala mati|date=Mei 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}.

Sci. Technol. 9: 152–158, 1988.</ref>. Pemrosesan ini dapat

mudah menon-aktifkan mikrobamikrob di dalamnya. Makanan dengan tingkat keasaman yang rendah memiliki

tersebut seperti ''[[browning]]'', [[denaturasi]], atau pembentukan lapisan.<ref name="Cheftel dan Culioli, 1995">J. C. Cheftel and J. Culioli. “Review: High pressure, microbial inactivation and food preservation.”

Food Sci. Technol. Int. 1: 7590, 1995.</ref>.

digunakan untuk melawan [[hepatitis A]] pada kerang dan juga [[norovirus]].<ref name="Bricher, 2005a">J. L. Bricher. “Process control: Innovation in microbial interventions.” Food Safety Mag. 11:Calci 29–33,et

A virus within oysters.” Appl. Environ. Microbiol. 71: 339–343, 2005.</ref><ref name="Bricher, 2005a">J. PenelitianL. mengenaiBricher. inaktivasi“Process sporacontrol: bakteriInnovation membutuhkanin tekananmicrobial tinggiinterventions.” Food Safety Mag. dan11: temperatur29–33,

B adalah spora [[patogen]] yang paling tahan terhadap tekanan tinggi.<ref name="Balasubramaniam, 2003">V. M. Balasubramaniam. “High pressure food preservation.” In: Encyclopedia of Agricultural,

1402–1407, 2003</ref>. Dan di antara bakteri pembentuk [[endospora]],

''[[Bacillus amyloliquefaciens]]'' menghasilkan spora yang paling tahan teradap tekanan tinggi.<ref name="Margosch et al., 2004a">D. Margosch, M. G. Gäzle, M. A. Ehrmann, and R. F. Vogel. “Pressure inactivation of Bacillus

853–860, 2006a.</ref>.

[[elektrode]] yang menyebabkan gangguan pada [[membran sel]] mikrobamikrob.<ref name="Devlieghere et al., 2004">F. Devlieghere, L. Vermeiren, and J. Debevere. “New preservation technologies: Possibilities and limitations.” Int. Dairy J. 14: 273–285, 2004.</ref>.

untuk proses [[pasteurisasi]].<ref name="Zhang et al, 1995">Q. Zhang, G. V. Barbosa-Canovas, and B. G. Swanson. “Engineering aspects of pulses electric field pasteurization.” J. Food Eng. 25: 261–281, 1995</ref>. Hingga saat ini, teknologi yang tersedia hanya

metode ini, namun [[spora]] bakteri tidak.<ref name="Butz and Tauscher, 2002">P. Butz and B. Tauscher. “Emerging technologies: chemical aspects.” Food Res. Int. 35: 279–284, 2002.</ref>. Bakteri gram positif lebih

resistan terhadap metode ini, dan ragi menunjukkan sensivitas yang lebih tinggi dari bakteri.<ref name="Devlieghere et al., 2004">F. Devlieghere, L. Vermeiren, and J. Debevere. “New preservation technologies: Possibilities and limitations.” Int. Dairy J. 14: 273–285, 2004.</ref>

yang baru.<ref name="Heinz et al., 2001">V. Heinz, I. Alvarez, A. Angersbach, and D. Knorr. “Preservation of liquid foods by high intensity

pulsed electric fields-basic concepts for process design.” Trends Food Sci. Technol. 12: 103–111, 2001.</ref><ref name="Vega-Mercado et al., 1997">H. Vega-Mercado, O. Martin-Belloso, B. -L. Qin, et al.. “Non-thermal food preservation: Pulsed electric fields.” Trends in Food Sci. Technol. 8: 151–157, 1997.</ref>. Pembentukan pori tersebut bisa reversibel

inaktivasi mikrobamikrob.

Pada tahun 1990, [[irradiasi]] (radiasi ionisasi, ''ionizing radiation'', merujuk pada "[[pasteurisasi dingin]]") telah disetujui oleh [[FDA]] sebagai metode pengurangan mikrobamikrob yang efektif dan aman

untuk bahan pangan tertentu, termasuk [[rempah-rempah]], [[daging ayam]], [[telur]], [[daging merah]], [[makanan laut]], [[kecambah]], [[buah-buahan]], dan [[sayur-mayur]].<ref name="Farkas, 1998">J. Farkas. “Irradiation as a method for decontaminating food-A review.” Int. J. Food Microbiol. 44: 189–204, 1998.</ref><ref name="Henkel, 1998">J. Henkel. “Irradiation: A safe measure for safer food.” FDA Consumer. Publication No. (FDA) 98-2320, 1998.</ref>. Irradiasi mencakup penggunaan [[sinar gamma]] (dari [[Cobalt-60]] atau [[Cesium-137]]),

[[sinar beta]], dan [[sinar X]].<ref name="Thayer, 2003">D. W. Thayer. “Ionizing irradiation, treatment of food.” In: Encyclopedia of Agricultural,

Food and Biological Engineering (Dennis R. Heldman, ed.), Marcel Dekker, Inc. 536–539, 2003.</ref>. Radiasi ini memberikan [[energi]] yang diperlukan

ikatan kimia dari molekul [[DNA]] mikrobamikrob dan menghancurkannya (Smith and Pillai, 2004). Tingkat

pengurangan mikrobamikrob tegrantung pada [[dosis radioaktif]] ([[kGy]]) yang diserap oleh bahan pangan.<ref name="Olson, 1998">D. G. Olson. “Irradiation of food.” Food Technol. 52: 56–62, 1998.</ref>.

Faktor kunci yang mengendalikan ketahanan dari sel-sel mikrobamikrob terhadap irradiasi adalah ukuran

mikrobamikrob di dalam bahan pangan, dan keberadaan [[oksigen]]. Komposisi dari bahan pangan juga

memengaruhi respon mikrobamikrob terhadap irradiasi.<ref name="Smith and Pillai, 2004">J. S. Smith and S. Pillai. “Irradiation and food safety.” Food Technol. 58: 48–55, 2004.</ref>. Perlakuan radiasi pada

memengaruhi sifat [[organoleptik]] (rasa, bau, dsb), [[nutrisi]], dan kuaitasnya.<ref name="Farkas, 1998">J. Farkas. “Irradiation as a method for decontaminating food-A review.” Int. J. Food Microbiol. 44: 189–204, 1998.</ref>.

[[Berkas:Mutasi DNA oleh UV.gif|thumbjmpl|rightka|250 px|Ilustrasi disinfeksi yang dilakukan ultraviolet dengan merusak DNA mikroorganisme]]

Cahaya [[ultra violet]] gelombang pendek (UV C, 254 &nbsp;nm) dapat digunakan untuk mengurangi keberadaan

mikrobamikrob di udara maupun di permukaan bahan pangan. UV C juga dapat digunakan

besar mikroorganisme, termasuk bakteri, virus, jamur bermiselium, ragi, dan alga.<ref name="Bintsis et al, 2000">T. Bintsis, E. Litopoulou-Tzanetaki, and R. K. Robinson. “Existing and potential applications of ultraviolet light in the food industry-a critical review.” J. Sci. Food Agric. 80: 637–645, 2000.</ref>. Kerusakan akibat UV C ada pada molekul sel yang menjadi target tergantung dosis UV C,

misalnya pada dosis antara 0.5 - 20 J/m2 dapat mengakibatkan kerusakan pada DNA mikrobamikrob.<ref name="Ferron et al, 1972">W. L. Ferron, A. Eisenstark, and D. Mackay. “Distinction between far- and near-ultraviolet light killing of recombinationless (recA) Salmonella typhimurium.” Biochem. Biophys. Acta. 277: 651–658, 1972. </ref>. Begitu DNA rusak, kemampuan reproduksi dan penyebaran penyakit menjadi tidak ada.

Sinar UV gelombang panjang (UV A, >320 &nbsp;nm) memiliki kemampuan terbatas dalam mengeliminasi mikrobamikrob,

namun UV A mampu menembus air lebih baik dari UV C.<ref name="Bintsis et al, 2000">T. Bintsis, E. Litopoulou-Tzanetaki, and R. K. Robinson. “Existing and potential applications of ultraviolet light in the food industry-a critical review.” J. Sci. Food Agric. 80: 637–645, 2000.</ref>. Kemampuan UV A dalam

[[absorban]], pemantulan, dan penghalangan sinar UV.<ref name="Liltved dan Cripps, 1999">H. Liltved and S. J. Cripps. “Removal of particle-associated bacteria by prefiltration and ultraviolet irradiation.” Aquaculture Res. 30: 445–450, 1999.</ref>.

amat direkomendasikan.<ref name="Shah et al, 1994">P. B. Shah, U. S. Shah, and S. C. B. Siripurapu. “Ultraviolet irradiation and laminar air flow systems

for clean air in dairy plants.” Indian Dairyman. 46: 757–759, 1994.</ref>. Kombinasi UV dan ozon memiliki kekuatan mengoksidasi yang

kuat dan dapat mengurangi jumlah material organik di dalam air hingga mendekati nol.<ref name="WHO, 1994">WHO (World Health Organization). “Ultraviolet radiation.” Environmental Health Criteria. 160, Vammala. 1994.</ref>.

telah dipatenkan.<ref name="Tanaka and Kawaguchi, 1991">Y. Tanaka and K. Kawaguchi. Sterilization of vacuum packaged raw meat. U.S. patent 4983411,

1991.</ref>.

Meski relatif mudah dan tidak mahal, pemaparan sinar UV dapat menjadikan makanan kehilangan rasa.<ref name="Stermer et al, 1987">R. A. Stermer, M. Lasater-Smith, and C. F. Brasington. Ultraviolet radiation-an effective bactericide for fresh meat.” J. Food Prot. 50: 108–111, 1987.</ref>.

kontak yang sempit cukup untuk mematikan bakteri, jamur, ragi, parasit, dan virus.<ref name="Kim et al, 1999">J. G. Kim, A. E. Yousef, and S. Dave. “Application of ozone for enhancing the microbiological safety and quality of foods: A review.” J. Food Prot. 62: 1071–1087, 1999.</ref>.

bakteri adalah yang paling sensitif terhadap ozon.<ref name="Kim et al, 2003">[J. G. Kim, A. E. Yousef, and M. A. Khadre. “Ozone and its current and future application in the food industry.” Adv. Food and Nutr. Res. 45: 167–218, 2003.</ref>. Dalam proses sanitasi, air yang

4 log,<ref name="Bricher, 2005a">J. L. Bricher. “Technology round-up: New frontiers in pathogen testing.” Food Safety Mag. 11:

36–77, 2005b.</ref>, di mana 1 log adalah 10¹.

yang menggunakan ozon.<ref name="Khadre dan Yousef, 2001">M. A. Khadre and A. E. Yousef.. “Sporicidal action of ozone and hydrogen peroxide: a comparative study.” Int. J. Food Microbiol. 71: 131–138, 2001.</ref>. Ozon dalam larutan cair dapat digunakan dengan

| Inaktivasi mikrobamikrob || Mikroorganisme vegetatif, spora, alga, virus || Mikroorganisme vegesatif, beberapa virus, dan kemungkinan juga spora (ketika dikombinasikan dengan panas) || Mikroorganisme vegetatif || Mikroorganisme vegetatif, spora, parasit || Mikroorganisme vegetatif, alga, virus || Mikroorganisme vegetatif, spora, parasit, virus

mikrobamikrob, dan juga 44% produk daging, daging ayam, dan telur oleh [[USDA]] Food Safety and Inspection

Service.<ref name="Kennedy, 2005">P. Kennedy, P. Review of U.S. food recall data illuminates safety trends. Silliker’s e-bulletin. 3(2) http://www.silliker.com/html/eResearch/vol3issue2.php#top. Terakhir diunduh 12 Maret 2006. 2005.</ref>. Dan sepanjang 20 tahun terakhir, 5000 produk yang ditarik dari pasar

menunjukkan adanya ''Salmonella typhimurium'', ''Listeria monocytogenes'', dan ''Escherichia coli''.<ref name="Bricher, 2005b">J. L. Bricher. “Technology round-up: New frontiers in pathogen testing.” Food Safety Mag. 11: 36–77, 2005b.</ref>. Hal ini menjadikan pendeteksian dan identifikasi patogen pada bahan pangan yang

Pendeteksian patogen dan kontaminan mikrobamikrob lainnya penting demi menjamin keamanan pangan. Metode

terkait dengan hal yang serupa, dan waktu yang terpakai bisa jauh berkurang.<ref name="Bricher, 2005b">J. L. Bricher. “Technology round-up: New frontiers in pathogen testing.” Food Safety Mag. 11: 36–77, 2005b.</ref>.

Pendeteksian berbasis teknologi molekular atau DNA adalah salah satu area yang mengalami perkembangan yang cepat terkait pengembangan sistem pengujian patogen. Pengujian berbasis imunologik seperti pengujian imunologik terkait enzim (''Enzyme-Linked Immunological Assay'', ELISA), pengujian imunologik berlapis berbasis fluoresensi (''fluorence-based sandwich immunological assay''), ''Western blot'', dan pengujian aglutinasi juga dapat digunakan untuk mengetahui keberadaan mikrobamikrob di dalam bahan pangan.<ref name="Blyn, 2006">L. B. Blyn. “Biosensors and food protection.” Food Technol. 60: 36–41, 2006.</ref>. Secara umum, kelemahan metode ini adalah ketidak mampuan dalam mendeteksi keberadaan patogen yang terdapat dalam jumlah yang kecil, sensitivitas yang bervariasi, dan kemungkinan untuk melakukan isolasi pengkulturan untuk satu organisme

Kuncinya ada pada DNA dari bakteri patogen itu sendiri dan komponen yang ada di sekitarnya. Pada pengujian berbasis DNA, yang menjadi target adalah gen RNA ribosom yang dapat diambil dalam jumlah banyak sehingga memberikan sensitivitas pengujian yang lebih tinggi.<ref name="Fung, 2002">D. Y. C. Fung, D. Y. C. “Rapid methods and automation in microbiology.” Comprehen. Rev. Food Sci. Food Saf. 1: 322, 2002.</ref>. Ada juga yang memanfaatkan reaksi berantai polimerase (''polymerase chain reaction'', PCR) yang memanfaatkan prinsip dasar hibridisasi DNA di mana potongan pendek DNA primer dihibridisasi pada bagian yang spesifik yang diperbanyak secara enzimatis.<ref name="Hill, 1996">W. E. Hill. “The polymerase chain reaction: application for the detection of foodborne pathogens.” CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 36: 123–173, 1996.</ref>. Secara teori, PCR dapat memperbanyak satu salinan DNA menjadi jutaan dalam waktu kurang dari 2 jam sehingga mengurangi dan bahkan meniadakan kebutuhan terhadap pengkulturan bakteri. Kehadiran inhibitor pada makanan dan pada banyak media kultur dapat mencegah terjadinya pengikatan primer dan mengurangi efisiensi perbanyakan DNA sehingga sensitivitas yang tinggi yang mungkin didapat dari PCR pada kultur murni menjadi berkurang ketika dilakukan pengujian terhadap bahan pangan. PCR juga dibatasi oleh kebutuhan terhadap informasi yang spesifik terhadap patogen yang menjadi target. PCR juga tidak dapat digunakan untuk mendeteksi jumlah jenis organisme yang banyak dalam suatu campuran secara simultan.

ELISA (enzyme-linked immunological assay) adalah teknik [[biokimia]] yang digunakan untuk mendeteksi [[antibodi]] atau [[antigen]] dari sampel.<ref name="Adams and Moss, 2003">M. R. Adams and M. O. Moss. Food Microbiology, Second Edition, Panima Publishing Corporation, New Delhi, 388–399, 2003.</ref><ref name="Jay, 2003">J. M. Jay. Modern food microbiology, Fourth Edition, Chapman & Hall Inc., New York, p. 147. 2003.</ref>. Antibodi yang digunakan dipertemukan dengan [[enzim]] yang akan menghasilkan efek kromogenik atau fluoresensi yang akan memberikan tanda kehadiran bakteri dan seberapa besar jumlahnya, tergantung waktu yang digunakan untuk melakukan pengayaan kultur.

[[Biosensor]] adalah metode yang dikembangkan untuk mendeteksi [[mikroorganisme]] dan [[toksin]] yang berbahaya. Biosensor menggunakan bioreseptor seperti biokatalis, bioafinitas, dan reseptor hibrida untuk mengenali berbagai tanda khusus yang akan terikat dengan bioreseptor seperti [[enzim]], [[antibodi]], [[mikrobamikrob]], [[protein]], [[hormon]], [[asam nukleat]], dan sebagainya; lalu transduser akan mengubah sinyal itu ke dalam informasi analitik kuantitatif.<ref name="Mello and Kubota, 2002">L. D. Mello and L. T. Kubota. “Review of the use of biosensors as analytical tools in the food and drink industries.” Food Chem. 77: 237–256, 2002.</ref>. Prinsipnya sederhana, patogen dideteksi berdasarkan karakteristiknya, misalnya enzim yang dikeluarkannya. Enzim itu akan berikatan dengan senyawa pengenal yang ada pada biosensor, misalnya protein yang mampu membuat enzim itu bekerja. Hal itulah yang dideteksi oleh biosensor. Dan seberapa banyak hasil pekerjaan dari enzim yang menjadi target biosensor menunjukkan berbagai nilai kuantitatif seperti seberapa banyak patogen yang terdapat dalam bahan pangan, seberapa berbahaya enzim tersebut (jika enzim itu yang menjadikan bahan pangan beracun), dsb.

[[Berkas:Spektrum absorpsi inframerah untuk Salmonella enterica.JPG|thumbjmpl|leftkiri|300 px|Spektrum absorpsi inframerah untuk Salmonella enterica<ref>N. Baldauf, L. A. Rodriguez-Romo, A. E. Yousef, and L. E. Rodriguez-Saona. “Identification and

[[Spektrometri]] [[inframerah]] adalah metode pemanfaatan spektrum yang dihasilkan dari pemancaran inframerah terhadap sampel. Spektrum yang dihasilkan berupa tingkat reflektansi, transmisi, ataupun keduanya yang dapat ditangkap langsung, atau tingkat absorbansi yang didapat dari hasil kalkulasi. Setiap bakteri, ragi, dan mikroorganisme lainnya yang berada di dalam bahan pangan dapat dikarakterisasi menggunakan metode ini.<ref name="Mariey et al, 2001">L. Mariey, J. P. Signolle, C. Amiel, and J. Travert. 2001. “Discrimination, classification, identification of microorganisms using FTIR spectroscopy and chemometrics.” Vibrational spectroscopy. 26: 151–159, 2001.</ref>. Spektrum yang dihasilkan spesifik terhadap spesies dan strain bakteri tertentu. Spesies yang tidak diketahui pun bisa diketahui keberadaannya dengan menganalisamenganalisis spektrum yang didapat di mana setiap jenis komponen organik dari bakteri (lipid, protein, hingga DNA) akan mengabsorpsi inframerah pada frekuensi tertentu.