Teknologi pangan
Teknologi pangan adalah aplikasi ilmu pangan ke dalam sistem seleksi, pengawetan, pengolahan, pengemasan, distribusi, dan pemanfaatan sumber hayati produk pertanian, perkebunan, kehutanan, perikanan, peternakan, perairan dan air, baik yang diolah maupun tidak diolah yang bersifat baik, aman, dan bergizi.
Dalam teknologi pangan, dipelajari sifat fisik, mikrobiologis, dan kimia dari bahan pangan serta proses yang mengolah bahan pangan tersebut. Spesialisasinya beragam, di antaranya pemrosesan, pengawetan, pengemasan, penyimpanan, dan sebagainya.
Sejarah teknologi pangan dimulai ketika Nicolas Appert mengalengkan bahan pangan, sebuah proses yang masih terus berlangsung hingga saat ini. Namun, ketika itu Nicolas Appert mengaplikasikannya tidak berdasarkan ilmu pengetahuan terkait pangan. Aplikasi teknologi pangan berdasarkan ilmu pengetahuan dimulai oleh Louis Pasteur ketika mencoba untuk mencegah kerusakan akibat mikroba pada fasilitas fermentasi anggur setelah melakukan penelitian terhadap anggur yang terinfeksi. Selain itu, Pasteur juga menemukan proses yang disebut pasteurisasi, yaitu pemanasan susu dan produk susu untuk membunuh mikroba yang ada di dalamnya dengan perubahan sifat dari susu yang minimal.
Sejarah teknologi pangan di Indonesia menyangkut beberapa aspek. Selain aspek program pendidikan juga berhubungan erat dengan sejarah perkembangan institusi, bidang IPTEK, SDM, prasarana, dan fasilitas, juga menyangkut perkembangan lapangan kerja, industri, dan perdagangan produk pangan serta dinamika masyarakat dan tren konsumsi pangan.
Definisi
Teknologi adalah pengembangan dan aplikasi alat, mesin, material, dan proses yang membantu manusia menyelesaikan masalahnya. Pangan adalah segala sesuatu yang berasal dari sumber hayati produk pertanian, perkebunan, kehutanan, perikanan, peternakan, perairan dan air, baik yang diolah maupun tidak diolah yang diperuntukkan sebagai makanan atau minuman. Teknologi pangan adalah aplikasi ilmu pangan ke dalam sistem seleksi, pengawetan, pengolahan, pengemasan, distribusi, dan pemanfaatan sumber hayati produk pertanian, perkebunan, kehutanan, perikanan, peternakan, perairan dan air, baik yang diolah maupun tidak diolah yang bersifat baik, aman, dan bergizi.[1][2]
Manfaat teknologi pangan
Adanya teknologi pangan sangat memengaruhi ketersediaan pangan. Alam menghasilkan bahan pangan secara berkala, sementara kebutuhan manusia akan pangan adalah hal yang berlangsung terus menerus tanpa henti. Kita tidak mungkin menunda kebutuhan jasmani hingga masa panen tiba. Oleh karena itu, terciptalah teknologi pengawetan sehingga makanan dapat disimpan untuk jangka waktu yang cukup lama. Teknik pengawetan juga memungkinkan untuk mendistribusikan bahan pangan secara merata ke seluruh penjuru dunia. Dulu, orang-orang di Eropa tidak bisa menikmati makanan-makanan dari wilayah Asia. Namun, sekarang karena teknologi pangan setiap bangsa dapat menikmati makanan khas bangsa lainnya.[3]
Teknologi pangan memungkinkan satu produk memiliki masa kedaluwarsa yang lebih lama dengan mengubah bahan makanan menjadi makanan lain yang lebih tahan lama atau mengubah bentuknya sehingga tidak cepat basi. Sebagai contoh adalah susu sapi. Teknologi pangan memungkinkan perubahan bentuk dari susu cair menjadi susu bubuk yang lebih awet atau mengubah susu menjadi keju sehingga dapat disimpan lebih lama.[4]
Dengan teknologi pangan, zat gizi dari bahan makanan juga dapat dipertahankan sehingga meskipun tidak langsung dikonsumsi, bahan makanan tersebut tidak berbahaya bagi tubuh dan konsumen masih bisa memperoleh zat gizi yang terkandung.[4][5]
Teknologi pangan mampu menghancurkan bakteri yang sebelumnya ada di dalam bahan makanan dengan menggunakan teknologi pemanasan. Sebagai contoh adalah pasteurisasi susu atau UHT (ultra high temperature). Tindakan ini selain membuat susu menjadi tahan lama juga dapat membunuh bakteri.[6]
Pengembangan di bidang teknologi pangan
Beberapa proses terkait pemrosesan bahan pangan telah memberikan kontribusinya di bidang teknologi pangan, terutama pada rantai produksi dan suplai pangan.
Pembuatan susu bubuk
Sejarah pembuatan susu bubuk dimulai sejak abad ke-13 dari catatan Marco Polo yang menyebutkan bahwa pasukan Mongol membawa susu yang dijemur di bawah sinar matahari hingga kering. Osip Krichevsky mulai memproduksi susu bubuk pada tahun 1802 dan mulai dijual secara komersial pada tahun 1832 oleh seorang ahli kimia Rusia bernama M. Dirchoff. Namun, baru pada tahun 1855 pembuatan susu bubuk dipatenkan oleh TS Grimwade.[7][8]
Teknologi ini menjadikan proses distribusi susu menjadi lebih efisien karena dari segi kemasan dan volume lebih ringan, masa penyimpanannya lebih lama tanpa kehilangan kandungan gizinya secara substansial, susu bubuk dapat dengan mudah diubah menjadi susu cair lagi dengan menambahkan air, dan dari segi higienitas terjamin serta tidak mengandung bahan yang bersifat toksik atau organisme patogen. Susu cair melalui proses pendinginan, pasteurisasi, pencampuran, sterilisasi, homogenisasi, evaporasi, dan pengeringan untuk menjadi susu bubuk.[9][10]
Perubahan susu sapi dari bentuk cair menjadi bentuk bubuk menyebabkan perubahan komposisi zat gizi yang ada berupa berkurangnya vitamin, tetapi kandungan mineralnya bertambah.[11] Dari penelitian yang dilakukan oleh Mariana Alves dan kawan-kawan pada tahun 2019, proses pengeringan yang dilakukan pada pembuatan susu bubuk tidak menunjukkan penurunan kadar asam lemak yang berarti.[12]
Universitas Melbourne Australia bekerja sama dengan Universitas Surrey Inggris, menggunakan teknik pembuatan susu bubuk yang prosesnya dapat menghemat penggunaan energi hingga sebesar 20% yang disebut forward osmosis. Forward osmosis yang bekerja pada suhu di bawah 50°C juga dapat digunakan untuk memisahkan air dari bahan makanan cair lainnya. Proses ini juga dapat menghilangkan kandungan garam dari susu atau makanan untuk bayi dan anak hingga sebanyak 70% sehingga akan didapatkan produk yang lebih ramah terhadap ginjal anak.[13][14]
Dekafeinasi untuk kopi dan teh,
Proses dekafeinasi secara komersial pertama kali ditemukan oleh pedagang kopi asal Jerman bernama Ludwig Roselius. Awalnya, Roselius menerima kiriman biji kopi yang terendam oleh air laut. Dia memutuskan untuk tetap mengolah biji kopi tersebut. Roseluis mendapati bahwa kadar kafein dalam kopi tersebut berkurang.[15]
Roselius kemudian menggunakan benzena sebagai pelarut untuk mengurangi kadar kafeina di dalam kopi. Namun, saat ini benzena tidak lagi digunakan karena bersifat karsinogenik. Pelarut yang saat ini digunakan adalah etil asetat atau metil klorida. Untuk metil klorida, FDA Amerika menetapkan minimal kadarnya di dalam kopi tidak boleh melebihi angka 0,001% karena paparan terhadap metil klorida dalam jumlah besar dapat menyebabkan kerusakan pada sistem saraf pusat.[15]
Proses dekafeinasi dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu dengan menggunakan air atau metode Swiss water, pelarut kimia, dan proses karbon dioksida.[16][17]
Metode Swiss water dilakukan dengan merendam biji kopi hijau dengan air panas hingga kafeina yang ada di dalam biji kopi tersebut berkurang. Kelemahan proses ini adalah karakteristik kopi tersebut ikut hilang seiring dengan kandungan kafeinnya. Setelah direndam, air sisa dari rendaman tersebut disaring melalui activated charcoal filter untuk menghilangkan kafeinnya saja. Air sisa rendaman biji hijau pertama yang sudah difilter ini kemudian dipakai lagi untuk merendam biji hijau lainnya karena air rendaman tersebut dinilai memiliki ekstrak biji kopi yang memberi karakteristik pada biji kopi yang akan direndam.[15][16]
Metode yang menggunakan pelarut kimia dimulai dengan mengukus biji kopi. Biji kopi ini kemudian dicuci dengan pelarut etil asetat untuk mengurangi kadar kafeinanya. Setelah dicuci dengan larutan kimia tadi, kopi kemudian dikukus lagi dengan menggunakan air yang dipakai di awal proses agar kandungan minyak dapat diserap kembali.[15][16]
Karbon dioksida di bawah tekanan dan temperatur yang tinggi akan memiliki sifat sebagai gas dan cairan. Kondisi CO2 sebagai fluida superkritis ini digunakan sebagai pelarut biji kopi. Proses ini berlangsung di bawah suhu 200°F dan membutuhkan waktu 5-7 jam. Metode karbon dioksida ini tidak terlalu memengaruhi rasa kopi aslinya karena protein dan karbohodrat yang ada di dalam kopi tetap utuh.[16][18]
Pengolahan dengan suhu tinggi
yang dapat membantu merusak atau menghilangkan komponen antigizi (misalnya inhibitor tripsin pada produk leguminosa), menyebabkan inaktifnya enzim-enzim perusak, meningkatkan daya cerna protein dan karbohidrat, dan membunuh mikroorganisme. Tiga metode yang dipakai dalam pengolahan dengan suhu tinggi adalah metode blanching (pemanasan pendahuluan), pasteurisasi, dan sterilisasi. Proses blanching banyak digunakan untuk sayur dan buah sebelum diolah lebih lanjut dengan memakai air panas atau uap air panas yang dilakukan pada suhu 82°C-93°C selama 3-5 menit. Pasteurisasi dilakukan dengan menggunakan suhu yang tidak terlalu tinggi (di bawah 100°) sedangkan sterilisasi menggunakan suhu 121°C.[19][20]
Pengawetan dengan suhu rendah
dilakukan pada kisaran suhu -2°C hingga -16°C untuk proses pendinginan dan suhu -18°C hingga -40°C. Proses ini akan menghambat pertumbuhan mikroba pembusuk. Pendinginan umumnya digunakan untuk mengawetkan produk segar seperti sayur dan buah sedangkan pembekuan digunakan untuk mengawetkan daging, ikan segar, dan produk olahannya.[21][22]
Pengeringan makanan
mengeluarkan sebagian besar air yang terkandung di dalam satu bahan makanan sehingga kadar air seimbang dengan kadar udara normal atau kondisi kadar air sesuai dengan nilai aktivitas air (water activity) yang aman dari kerusakan mikrobiologis, kimiawi, dan enzimatis. Teknologi ini merupakan metode pengawetan makanan yang paling tua. Bahan makanan yang sering dikeringkan adalah buah-buahan khususnya jenis beri, sayur-sayuran, dan jamur.[23]
Pengemasan aseptik
adalah proses untuk mencegah mikroorganisme memasuki kemasan makanan selama dan setelah dikemas.[24] Teknologi ini pertama kali dikembangkan di Eropa sebagai proyek kerja sama dengan WHO.[25] Selama proses aseptik, produk makanan yang steril disegel dalam lingkungan higienis. Metode pengemasan aseptik pada umumnya menggunakan hidrogen peroksida 30% yang dipanaskan selama beberapa detik.[26] Dengan pengemasan aseptik, makanan atau minuman dapat bertahan lama di luar lemari pendingin sehingga dapat disimpan oleh siapa pun. Teknologi ini juga memperpanjang masa penyimpanan, bebas bahan pengawet, tidak membutuhkan proses yang lama, serta lebih ramah lingkungan.[27]
Iradiasi pangan
merupakan metode penyinaran terhadap pangan dengan menggunakan zat radioaktif maupun akselerator untuk mencegah pembusukan dan kerusakan pangan agar bebas dari mikroba. Metode ini akan merusak DNA mikroba tanpa merusak rasa dan nilai gizi bahan makanan. Sumber radiasi yang boleh dipergunakan adalah sinar gamma dari radionuklida Kobalt-60 atau Sesium-137, sinar-X yang dihasilkan dari mesin sumber yang dioperasikan dengan energi yang lebih kecil atau sama dengan 5 MeV, dan elektron yang dihasilkan dari mesin sumber yang dioperasikan dengan energi yang lebih kecil atau sama dengan 10 MeV.[28][29]
Program studi teknologi pangan
Perguruan tinggi | Fakultas | Program Studi |
---|---|---|
Institut Pertanian Bogor | Teknologi Pertanian | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Gadjah Mada | Teknologi Pertanian | Teknologi Pangan dan Hasil Pertanian |
Universitas Bina Nusantara | Teknik | Teknologi Pangan |
Universitas Pasundan | Teknik | Teknologi Pangan |
Universitas Brawijaya | Teknologi Pertanian | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Udayana | Teknologi Pertanian | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Padjajaran | Teknologi Industri Pertanian | Teknologi Pangan |
Universitas Mercu Buana Yogyakarta | Agroindustri | Teknologi Pangan |
Universitas Bakrie | Teknologi dan Ilmu Komputer | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Pendidikan Indonesia | Pendidikan Teknologi dan Kejuruan | Pendidikan Teknologi Agroindustri |
Universitas Hasanuddin | Pertanian | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Jenderal Soedirman | Pertanian | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Pelita Harapan | Sains dan Teknologi | Teknologi Pangan |
Universitas Pembangunan Nasional Veteran | Teknologi Industri | Teknologi Pangan |
Universitas Muhammadiyah Malang | Pertanian Peternakan | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Kristen Satya Wacana | Fakultas Ilmu Kesehatan | Teknologi Pangan |
Universitas Diponegoro | Peternakan dan Pertanian | Teknologi Pangan |
Universitas Sumatra Utara | Pertanian | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Surya | Fakultas Ilmu Hayati | Nutrisi dan Teknologi Pangan |
Universitas Halu Oleo | Fakultas Teknologi dan Industri Pertanian | Teknologi Pangan |
Universitas Dr. Soetomo Surabaya | Fakultas Pertanian | Teknologi Pangan & Gizi |
Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya | Fakultas Teknologi Pertanian | Teknologi Pangan |
Universitas Katolik Soegijapranata | Fakultas Teknologi Pertanian | Teknologi Pangan |
Universitas Sebelas Maret | Fakultas Pertanian | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Sahid Jakarta | Fakultas Teknologi Industri Pertanian | Teknologi Pangan |
Universitas Tanjungpura | Pertanian | Ilmu dan Teknologi Pangan |
Universitas Ciputra | Hospitality | International Food Technology |
Universitas Djuanda Bogor | Ilmu Pangan Halal | Teknologi Pangan Halal |
Universitas Widya Mataram Yogyakarta | Fakultas Teknologi Pertanian | Teknologi Pangan |
Di Indonesia, Institut Pertanian Bogor menjadi pionir studi teknologi pangan dengan Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan.[30]
Referensi
- ^ "Pengertian Pangan menurut Undang-Undang – Paralegal.id". paralegal.id. Diakses tanggal 1 Januari 2022.
- ^ Syah, Dahrul 2012, hlm. 7-9.
- ^ Pemahaman dan Pemanfaatan Teknologi Pangan Secara Bijaksana dalam Upaya Pemberdayaan Pangan Rakyat
- ^ a b "Benefits of Food Technology for People". i3l. 28 Desember 2020. Diakses tanggal 1 Januari 2022.
- ^ Boom, R.M. (26 September 2013). "Food processing - Environmental benefits and high nutritional value". WUR. Diakses tanggal 1 Januari 2022.
- ^ Syah, Dahrul 2012, hlm. 231.
- ^ Parikesit, Anggit Gita (10 April 2016). "Bagaimana Proses Pembuatan Susu Bubuk?". CNN Indonesia. Diakses tanggal 6 Januari 2022.
- ^ Kalyankar, Shrikant; Deshmukh, Mahesh; Chopde, Santosh; Khedkar, Chandraprakash; Lule, Vaibhao (1 Januari 2015). Milk Powder. hlm. 724–728. ISBN 978-0-12-384953-3.
- ^ Shah, Priyansh (3 Februari 2021). "Dried Milk Powders- Processing and Manufacturing". PMG Engineering. Diakses tanggal 12 Januari 2022.
- ^ "Condensed and Dried Milks: Lesson 25. DRIED MILKS: HISTORY AND STATUS IN INDIA AND ABROAD". ecoursesonline.iasri.res.in. Diakses tanggal 12 Januari 2022.
- ^ Lama, Siddhi Camila (23 April 2019). Renee, Janet, ed. "Is Powdered Milk Less Nutritious Than Fresh Milk?". livestrong.com. Diakses tanggal 12 Januari 2022.
- ^ Alves, Mariana Ferreira; Borges, Marília Viana; Florêncio Filho, Daniel; Chaves, Modesto Antônio; Lanna, Dante Pazzanese; Pedreira, Márcio dos Santos; Ferrão, Sibelli Passini Barbosa; Fernandes, Sérgio Augusto de Albuquerque (11 November 2019). "Effect of spray drying on the fatty acids content and nutritional indices of buffalo powdered milk". Food Science and Technology (dalam bahasa Inggris). 40: 230–237. doi:10.1590/fst.36418. ISSN 0101-2061.
- ^ Melbourne, Dr George Chen, Professor Sandra Kentish, Professor Sally Gras, University of (12 Februari 2020). "Making milk powder less energy intensive". Pursuit (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2022-01-12.
- ^ Blandin, Gaetan; Ferrari, Federico; Lesage, Geoffroy; Le-Clech, Pierre; Heran, Marc; Martinez-Llado, Xavier (14 Oktober 2020). "Forward Osmosis as Concentration Process: Review of Opportunities and Challenges". Membrane Technologies for Resource Recovery. 10 (10): 284. doi:10.3390/membranes10100284. ISSN 2077-0375.
- ^ a b c d Gannon, Megan (21 April 2019). "How Is Decaf Coffee Made?". livescience.com. Diakses tanggal 13 Januari 2022.
- ^ a b c d Petruzzello, Melissa. "How Is Coffee Decaffeinated? | Britannica". www.britannica.com. Diakses tanggal 13 Januari 2022.
- ^ Dayana, Anggit Setiani. "Dekafeinasi Kopi, Proses Metode Hingga Kandungan Gizi". tirto.id. Diakses tanggal 6 Januari 2022.
- ^ De Marco, Iolanda; Riemma, Stefano; Iannone, Raffaele (2017). Pierucci, Sauro; Klemeš, Jiří Jaromír; Piazza, Laura; Bakalis, Serafim, ed. "Supercritical Carbon Dioxide Decaffeination Process: a Life Cycle Assesment Study" (PDF). Chemical Engineering. 57: 1669–1704. doi:10.3303/CET1757284. ISBN 9788895608488. ISSN 2283-9216.
- ^ Murti, Tridjoko Wisnu (Juli 2018). Pangan, Gizi, dan Teknologi Susu. Yogyakarta: UGM Press. hlm. 39. ISBN 9789794209080.
- ^ Syah, Dahrul 2012, hlm. 229-243.
- ^ "Freezing of fruits and vegetables". www.fao.org. Diakses tanggal 7 Januari 2022.
- ^ Syah, Dahrul 2012, hlm. 277.
- ^ Syah, Dahrul 2012, hlm. 318.
- ^ "Aseptic packaging - Dairy processing: Aseptic processing and packaging systems". inspection.canada.ca. 12 Januari 2019. Diakses tanggal 12 Januari 2022.
- ^ "What is the history of aseptic packaging?". ask.usda.gov. 17 Juli 2019. Diakses tanggal 12 Januari 2022.
- ^ Sanjana, M.C.; R., Hemegowda; E., Sushma (30 April 2019). "Aseptic Packaging – A Novel Technology to the Food Industry". International Journal of Trend in Scientific Research and Development. Volume-3: 307–310. doi:10.31142/ijtsrd22779.
- ^ Heneghan, Carolyn (25 Agustus 2016). "Why demand for aseptic packaging is increasing". Food Dive. Diakses tanggal 12 Januari 2022.
- ^ "Pangan Iradiasi, Alternatif yang Menjanjikan". pom.go.id. 22 Desember 2006. Diakses tanggal 7 Januari 2022.
- ^ Anna, Lusia Kus (26 November 2012). "Iradiasi Pangan, dari Makanan Astronot sampai Rendang Halaman all". KOMPAS.com. Diakses tanggal 12 Januari 2022.
- ^ "Ilmu dan Teknologi Pangan: Program Studi". Inspirasi-insinyur.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 13 November 2013. Diakses tanggal 9 November 2013.
Daftar pustaka
- Syah, Dahrul (2012). Pengantar Teknologi Pangan. Bogor: IPB Press. ISBN 9786024404338.