Pengendalian Atmosfir
BAB I
PENDAHULUAN
Latar belakang
Saat ini ajakan konsumen akan kemasan materi pangan yaitu teknik pengemasan yang ramah lingkungan, produk yang lebih alami dan tanpa memakai materi pengawet. Industri-industri pengolahan pangan juga berusaha untuk meningkatkan masa simpan dan keamanan dari produk. Salah satu teknologi pengemasan materi pangan yang modern yaitu pengemasan atmosfir terkontrol (Controlled Atmosfer Packaging/CAP) yang bertujuan untuk semaksimal mungkin meningkatkan keamanan dan mutu materi sebagaimana materi alaminya.
Controlled Atmosfer Packaging (CAP) muncul sebab cita-cita dari konsumen. Masyarakat menginginkan pangan dengan kualitas tinggi, segar, dan menarik kapanpun dan dimanapun. Untuk memenuhi cita-cita ini industri harus menuntaskan dilema logistik. Transportasi jarak jauh membutuhkan produk dengan stabilitas tinggi, selain itu produk yang dikemas harus tampak cukup menarik supaya sanggup terbeli. Kualitas yang konsisten dari rasa, aroma, warna, dan sebagainya sangat penting utuk menjaga kepuasan konsumen. Selain itu dikala ini konsumen lebih menentukan masakan yang siap saji dan siap makan, oleh sebab itu CAP banyak dimanfaatkan dalam teknologi olah pangan minimal buah-buahan dan sayuran segar serta bahan-bahan pangan yang siap santap (ready-to eat). Sehingga dikala ini CAP telah berkembang dengan sangat pesat, hal ini didorong oleh kemajuan fabrikasi film kemasan yang sanggup menghasilkan kemasan dengan permeabilitas gas yang luas serta tersedianya adsorber untuk O2, CO2, etilen dan air. Ahli-ahli pengemasan sering menganggap bahwa CAP merupakan satu dari bentuk kemasan aktif, sebab banyak metode kemasan aktif juga memodifikasi & mengontrol komposisi udara di dalam kemasan materi pangan. Ide penggunaan kemasan aktif bukanlah hal yang baru, tetapi laba dari segi mutu dan nilai ekonomi dari teknik ini merupakan perkembangan terbaru dalam industri kemasan materi pangan. Keuntungan dari teknik kemasan aktif yaitu tidak mahal (relatif terhadap harga produk yang dikemas), ramah lingkungan, mempunyai nilai estetika yang sanggup diterima dan sesuai untuk sistem distribusi.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Definisi
Controlled Atmosfer Packaging merupakan suatu sistem pengemasan yang hampir serupa dengan MAP. Namun, dalam CAP tidak hanya dilakukan modifikasi komposisi gas saja melainkan juga terdapat proses pengendalian. Pengendalian ini sanggup dilakukan secara eksternal maupun internal. Pengendalian secara eksternal, sanggup dilakukan menyerupai pada CAS yaitu memanfaatkan generator gas untuk menginjeksi gas sekaligus mengontrolnya. Pengendalian internal dilakukan dengan memanfaatkan reaksi kimia yang terjadi, misal: penempatan oksigen absorber dalam kemasan CAP. Oksigen Absorber akan mengendalikan jumlah oksigen yang sanggup masuk melalui pori-pori dinding kemasan.
Controlled atmosfer Packaging biasanya digunakan pada kemasan sekunder dan atau kemasan untuk pengepul. CAP tidak cocok dilakukan untuk kemasan individu. Hal ini terjadi sebab kemasan yang impermeable memungkinkan beberapa gas masuk ke produk dan mempengaruhi kenampakannya (missal:warna yang tidak diinginkan pada daging akhir anoxic meat).Untuk itu, CAP digunakan pada kemasan sekundernya (missal:carcass).
Komposisi atmosfer yang terkontrol sanggup berupa Karbondioksida atau Nitrogen, atau adonan keduanya. Masing-masing gas ini mempunyai keunggulannya dan kelemahan. Nitrogen, sanggup memperlihatkan kondisi atmosfer yang nyaris sama dengan vakum, namun kekurangannya sanggup mempengaruhi jaringan otot (bila daging yang dikemas)dan komposisi mikroflora. Karbondioksida, sanggup menghambat aktifitas mikroba pembusuk yang anaerob.
Faktor yang mempengaruhi CAP:
1. Jenis Bahan yang Dikemas
2. Komposisi Gas yang diinjeksikan
3. Bahan Pengemas (permeabilitasnya terhadap gas)
4. Jenis Pengontrolnya (missal: Absorben)
2.2 Gas yang diinjeksikan
Setelah panen fungsi physologi menyerupai pernafasan pada buah dan sayuran masih terus berlangsung. Dengan cara melaksanakan kontrol atmosfer, gas yang ada di lingkungan produk sanggup dikontrol pada temperatur rendah, kurangi kadar O2 dan ditambah CO2, untuk mengendalikan pernafasan dan mempertahankan kualitas dari produk tersebut untuk jangka waktu yang lama. Konsentrasi gas O2, CO2 dan etilen sanggup dikontrol atau diciptakan dalam penyimpanan ataupun pengemasan dalam banyak sekali cara. Misalnya dengan menurunkan kadar O2 dengan cepat sanggup dilakukan dengan menyalakan kompor yang disebut : catalityc burners atau conventers dimana udara disirkulasikan dalam ruang atau pengememas control atmosfer, atau gas nitrogen dimasukkan dalam ruang control atmosfer dari silinder gas nitrogen bertekanan (Widjanarko, 1991).
Kontrol kadar CO2 dicapai dengan cara memasukkan gas CO2 dari gas CO2 bertekanan. Sedang penurunan CO2 dengan materi penghisap CO2 menyerupai : NaOH, air, karbon aktif, kapur hidup atau kapur gamping. Biasanya dipasang kotak berisi kapur hidup/gamping diletakkan disamping ruang control atmosfer dan udara yang keluar masuk ruang control atmosfer dilwatkan lebih dulu ke kotak gamping tersebut (Widjanarko, 1991).
Bila buah dikemas dalam kantong polyethylene, komposisi udara didalam kemasan akan mengubah pernafasan yang berlebihan, buah berkerut dan nilai buah tersebut sebagai produk akan menurun. Bila kadar O2 meningkat, maka warna buah berubah, dan kalau kadar CO2 meningkat maka rasa akan berubah. Low density polyethylene film dengan ketebalan kurang dari 20 micron agak tidak mengecewakan untuk pengemasan sayuran, sebab permeability yang tinggi terhadap gas dan uap air. Namun demikian sulit diaplikasikan, film tersebut agak ringkih dan gampang sobek. Menurut penelitian high density polyethylene dengan ketebalan 10 micron sudah memperlihatkan hasil yang memuaskan dalam pengemasan buah jeruk. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut dalam aplikasi pengemasan buah dan sayuran sebagai metode CA, dengan memakai film LDPE maupun HDPE dihadapkan humidity yang cukup tinggi di Indonesia.
Menurut Kader dan Morris (1997), untuk meningkatkan masa simpan produk segar, dilakukan pengontrolan komposisi udara yang terdapat didalam kemasan. Dimana komposisi udara dalam kondisi udara normal yaitu Nitrogen (N2) 78,08% (v/v), Oksigen (O2) 20,96%, Karbon dioksida (CO2) 0,03%, gas inert dan uap air. Masing-masing gas tersebut mempunyai imbas yang sangat signifikan terhadap produk dalam kemasan. Berikut imbas gas tersebut dalam kemasan produk segar.
• Gas CO2
Sifat gas CO2 yang bisa menimbulkan kerusakan materi pangan segar, memproduksi asam karbonat (H2CO3) yang meningkatkan keasaman larutan dan mengurangi Ph, Kelarutan CO2 meningkat dengan penurunan suhu, CO2 yang tinggi sanggup menimbulkan kemasan collapse. Pengaruh CO2 terhadap pertumbuhan mikroorganisme CO2 efektif menghambat pertumbuhan psychrotrophs, dan berpotensi memperpanjang umur simpan pangan disimpan pada suhu rendah. Pada umumnya CO2 menaikkan fase lag dan waktu generasi mikroorganisme. Lebih efektif menghambat pertumbuhan basil gram negatif untuk mengendalikan pertumbuhan basil dan jamur, diharapkan CO2 minimum 20%.
• Gas O2
Dapat memicu beberapa reaksi penyebab kerusakan pangan (oksidasi lemak, reaksi pencoklatan, dan oksidasi pigmen). Mendukung pertumbuhan mikroorganisme.
• Gas N2
Sifat gas N2 yang bisa menimbulkan kerusakan materi pangan segar,tidak mendukung pertumbuhan mikrobia aerobik, tetapi tidak mencegah pertumbuhan basil anaerobik. Pengaruh N2 terhadap pertumbuhan mikroorganisme Digunakan untuk mengusir udara dan khususnya O2 dari CAP pertumbuhan organisme pembusuk aerobic telah dihambat atau dihentikan. Juga digunakan untuk menyeimbangkan tekanan gas didalam kemasan serta untuk mencegah kemasan collapse.
Metode pengemasan CAP untuk buah dan sayur segar, kondisi udara yang digunakan yaitu 3-8% CO2 ; 2-5% O2 ; 87-95% N2.
2.3 Bahan Pengemas
Menurut Coles, et al (2003), jenis materi pengemas aktif yang biasa digunakan untuk metode pengemasan CAP adalah:
Bahan Kemasan Yang sanggup Menyerap Oksigen
Absorber oksigen sebagai kepingan dari kemasan, dengan cara mengintegrasikan absorber oksigen dengan film polimer, adhesif, tinta atau materi pelapis (coating). Absorber oksigen yang sanggup dicampur dengan film polimer yaitu sulpit logam, asam asakorbat dan besi. Penggunaan sebuah permukaan reaktor enzim yang terdiri dari adonan enzim enzim glukosa oksidase dan katalase juga merupakan cara lain untuk mengatur konsentrasi O2 di dalam kemasan pangan. Enzim gampang dilekatkan pada permukaan poliolefin menyerupai PE dan PP sebab kedua kemasan ini merupakan substrat yang baik untuk imobilisasi enzim.
Bahan Kemasan dengan Antioksidan
Di dalam kemasan, antioksidan berfungsi sebagai barrier bagi difusi O2 serta mentransfernya ke produk yang dikemas untuk mecegah reaksi oksidasi. Vitamin E sanggup digunakan sebagai antioksidan, serta sanggup dimigrasikan ke materi pangan. Pelepasan vitamin E dari kemasan ke materi pangan sanggup menggantikan antioksidan sintesis.
Bahan Kemasan Enzimatis
Enzim yang sanggup merubah produk secara biokimia sanggup digabung dengan materi kemasan. Penambahan enzim kolestterol reduktase ke dalam susu akan mengurangi resiko kelebihan kolesterol. Penambahan enzim laktase pada materi kemasan susu sanggup mengurangi kandungan laktosa pada susu yang dikemasnya.
Antimikroba Di Dalam Bahan Kemasan
Antimikroba yang dicampur atau diberikan pada permukaan materi pangan dan juga dilakukan dengan cara mencampurnya ke dalam materi kemasan yang kemudian dalam jumlah kecil akan bermigrasi ke dalam materi pangan. Bahan yang mempunyai imbas antimikroba, contohnya nisin yang diproduksi oleh Lactococcus actis, asam organik, ester dan sorbat, serta materi kemasan yang mengandung kitosan, allilisotiosianatt . Bahan-bahan lain yang sanggup digunakan sebagai antimikroba yaitu etanol dan alkohol lain, asam organik, garam (sorbat, benzoat, propionat), bakteriosin dan lain-lain.
2.4. Alat Pembentuk kondisi atmosfer terkendali
Pada umumnya, alat yang digunakan untuk membentuk atmosfer termodifikasi pada CAP sudah umum digunakan. Alatnya berupa pipa atau selang yang dimasukkan atau dipasangkan ke lisan kantong atau kemasan materi pangan. Ujung kemasan tersebut harus menutup ujung selang kemudian hood diletakkan di luar kemasan tersebut. Hood tersebut akan membungkus kantong atau kemasan sekaligus membungkus ujung bibir selang supaya gampang untuk dikondisikan menjadi kedap udara. Udara dalam kemasan kemudian disedot dengan selang dan udara yang ada di hood otomatis juga akan tersedot. Akibat proses penyedotan udara tersebut, kemasan akan menekan atau bersinggungan dengan hood dan secara otomatis akan meminimalisasi adanya kepingan kemasan yang masih mungkin menyerap oksigen. Hal ini terjadi sebab meskipun kemasan terlihat baik dan tidak berlubang, masih mungkin terjadi absorpsi oksigen dari lingkungan sekitar.
Langkah berikutnya yaitu hood diisi dengan sedikit udara yang bertujuan untuk memberi sedikit tekanan pada kemasan. Tekanan pada kemasan menimbulkan volume kemasan bisa disusutkan sebelum diisi gas dengan komposisi lain (selain oksigen, contohnya karbon dioksida dan nitrogen). Kemasan tersebut sanggup diberi masukan gas sekali atau beberapa kali sebelum disegel. Perlakuan ini umumnya dikolaborasikan dengan menerapkan mekanisme pengisian sesuai standar supaya meminimalisasi jumlah residu oksigen pada kemasan. Meskipun demikian, pada umumnya residu oksigen sehabis penyegelan umumnya sekitar 100ppm.
Jadi, alat tersebut sudah sesuai dengan prinsip dari Controlled Atmosphere Packaging (CAP) yaitu mengkondisikan suatu kemasan pada kondisi vakum ataupun kedap udara dengan meminimalkan kadar oksigen dan menambah konsentrasi gas nitrogen dan beberapa persen sehingga materi yang dikemas menjadi lebih tahan usang sebab respirasi bisa dihambat.
2.5 Mekanisme pengontrolan dan bahannya
Pengendalian dalam CAP sanggup dilakukan dalam 2 cara. Cara pertama yaitu cara eksternal dilakukan pada ruang storage-nya. Cara ini dilakukan dengan cara menempatkan alat-alat pengontrol seperti: pengontrol temperature, gas, dan Kelembaban. Pengontrol Temperatur ini berupa pipa yang berisi refrigerant (Ammonia atau Klorofluorokarbon). Ujung pipa ini akan berada di dalam ruang penyimpanan. Kerja alat ini menurut sensor, apabila dirasa ruangan telah semakin panas, alat ini akan mendinginkannya sampai suhu yang diinginkan. Pengontrol gas dilakukan oleh gas analyzer. Alat ini akan menganalisa kebutuhan ruangan atas gas CO2 dan O2. Adapula ethylene gas analyzer yang mengendalikan jumlah gas etilen dalam ruangan. Pengontrol Kelembaban ini merupakan kerja kombinasi antara evaporator dengan koil pendingin. DImana, koil pendingin akan menurunkan panas sehingga menimbulkan air dari ruang penyimpanan pada evaporator terkondensasi. Terbebasnya air dari ruang penyimpanan akan menurunkan RH ruangan.Dalam kondisi ini, Kelembaban Produk akan turun dengan mekanisme evapo-transpiration.
Cara Kedua yaitu cara internal dengan memanfaatkan dukungan absorbant. Absorbant ini berupa absorben oksigen, etilen, air dan uap air. Bahan Penyerap oksigen secara aktif akan menurunkan oksigen dalam headspace kemasan sampai 0.01%, bahannya sanggup berupa asam askorbat, sulfit,atau besi yang dibungkus dalam sachet. Absorben etilen sanggup berupa KMnO4 dan karbon aktif atau zeolit dan tanah liat kombinasi tartazine yang bersifat hidrofilik dengan polimer PE yang bersifat hidrofobik akan menurunkan konsentrasi etilen selama 48 jam. Absorbant air dan uap air berupa garam poliakrilat dan kopolimer dari pati, Polimer seperabsorben ini sanggup menyerap 100-500 kali dari beratnya sendiri.
2.6 Kelebihan dan Kekurangan
2.6.1 Kelebihan
1. Daya tahan produk yang dikemas menjadi lebih lama.
2. Memperlambat fase pematangan dan kerusakan pada produk segar.
3. Mengurangi pemakaian materi kimia yang biasanya terdapat pada kemasan.
4. mengurangi produksi gas etilen.
5. Tidak membutuhkan penyetingan untuk komposisi gas.
6. komposisi udara didalam kemasan tidak berubah atau sama pada dikala awal dikemas.
2.6.2 Kekurangan
1. Tidak cocok untuk kemasan tray individu pada daging, sebab sanggup menimbulkan perubahan warna pada daging.
2. Membutuhkan peralatan yang khusus, dan pekerja yang terlatih.
3. Biaya mesin dan peralatan yang relative mahal.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Controlled Atmosfer Packaging merupakan salah satu jenis pengemasan yang tidak hanya melaksanakan modifikasi komposisi gas saja melainkan juga mengendalikannya. Pengendalian ini sanggup dilakukan secara eksternal maupun internal. Pengendalian secara eksternal, sanggup dilakukan menyerupai pada CAS yaitu memanfaatkan generator gas untuk menginjeksi gas sekaligus mengontrolnya. Pengendalian internal dilakukan dengan memanfaatkan reaksi kimia yang terjadi, misal: penempatan oksigen absorber dalam kemasan CAP. Alat pengkondisian suasana atmosfer dalam kemasan berupa snorkel (semacam pipa atau selang) dengan kombinasi hood.
3.2 Saran
Sebaiknya pengemasan Controlled Atmosfer Packaging tidak dilakukan untuk pengemasan individual, melainkan untuk pengemasan sekunder yang berisi beberapa buah produk.
DAFTAR PUSTAKA
Ahvenain,Raija. 2000. Novel Food Packaging Techniques. Washington DC: CRC Press.
Ali,M.Hikmah. 2008. Modul Pembelajaran Berbasis SCL Mata Kuliah Pengemasan, Pengepakan dan Labeling Produk Hasil Ternak. Makassar: Universitas Hasanuddin.
Johnsonna. 2007. Modified Atmosphere Packaging vs. Controlled Atmosphere Packaging. http://www.ppcind.com/pdfFiles/MAP%20vs.%20CAP.pdf. Tanggal Akses: 19 April 2011.
Kader, A.A. and Morris, L.L. 1997. Relative Tolerance of Fruits and Vegetables to Elevated CO2 and Reduced O2 Levels. Michigan State: Univ.Hort Rept 28-260.
Widjanarko, S.B. 1991. Fisiologi Lepas Panen. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian. FTP. Universitas Brawijaya. Malang.
0 Response to "Pengendalian Atmosfir"
Posting Komentar