PRODUKSI KEMASAN DI INDONESIA • • • • •
1. Logam (15,38 %) 2. Kaca (20,27 %) 3. Plastik (42,65 %) >>> 4. Kertas (13,28 %) 5. Kayu (8,41 %)
Kaitan kerusakan dengan kemasan 1. Kerusakan ditentukan sifat alamiah produk, tdk dpt dicegah dgn pengemasan (fisik, biokimia, mikrobiologi) 2.Kerusakan tgt lingkungan Hampir seluruhnya dpt dikontrol dgn kemasan (mekanis, absorbsi kadar air, O2, perubahan cita rasa).
Pengemasan dan penyimpangan mutu produk • PENYIMPANGAN KUALITATIF • PENYIMPANGAN KUANTITATIF • Penyusutan kualitatif dan kuantitatif penting dalam pengemasan yg lebih berperan dlm pengemasan adalah kualitatif
• Penyimpangan mutu produk adalah penyusutan kualitatif yaitu penurunan mutu shg tdk layak dikonsumsi • Bahan pangan rusak jika tjd perubahan cita rasa, turun nilai gizi or tdk aman jk dimakan krn ganggu kesehatan • Makanan rusak yi sdh kAdaluarsa or lampui masa simpan • Penyusutan kuantitatif yi hilang jumlah or bobot krn penanganan kurang baik or gangguan biologis (proses fisiologi, insect, tikus)
• Pengemasan sbg bagian proses produksi dan pengawetan bahan pangan dpt pengaruhi mutu a. Perubahan fisik dan kimia krn migrasi zat kimia dari bahan kemas (monomer plastik, timah putih, korosif) b. Perubahan aroma (flavour), warna, tekstur yg dipengaruhi oleh perpindahan uap air dan oksigen
Perubahan Biokimia, kimia dan migrasi unsur - unsur 1.Perubahan biokimia Reaksi komplek terjadi akibat aktifitas enzim yg ditunjang kadar air tinggi menyebabkan perubahan warna, tekstur, aroma, nilai gizi.
2.Perubahan kimiawi dan migrasi unsur2 antioksidan, fungisida, bahan pewarna, pestisida dpt migrasi kebahan pangan
Kemasan yg baik dpt cegah migrasi racun kedalam makanan • Keracunan logam Timah maks (standar FAO,WHO) 250 ppm. Besi 250 ppm, timbal 1 ppm. Mercuri, kadmium, arsen, antimon, tembaga dan seng kemungkinan kontaminasi saat proses baik wadah, mesin pengolah atau campuran bahan pengemas.
Bentuk keracunan • • •
1. Mual2 2. Muntah2 3. Pusing2 dan keluar keringat dingin berlebihan
Korosif dipengaruhi : 1. Asam organik 2. Kadar Nitrat 3. Lama simpan 4. Suhu 5. Kelembaban 6. Ada tidaknya bahan pelapis (enamel)
Migrasi plastik kedalam makanan Plastik dan bhn tambahan pemb plastik (plasticizer, stabilizer, antioksidan) penyebab pencemaran organoleptik dan keracunan.
Monomer vinil klorida dan akrilonitril penyebab kanker manusia krn dpt reaksi dgn DNA. Vinil klorida dgn guanin dan citosin. Adenin dgn akrilonitril (vinil cyanida). Metabolit vinil klorida berupa epoksi kloretilin oksida sgt reaktif dan bsf karsinogenik.
Metabolit ini hanya reaksi dgn DNA jika adenin tdk pasangan dgn citosin.
Vinil asetat timbulkan kanker tyroid, uterus dan liver pada hewan. Vinil klorida dan vinil sianida bsf mutagenik thd Salmonella typhimurium Akrilonitril menimbulkan cacat lahir pada tikus yg memakannya
• Akrilat, stirena dan metakrilat serta turunannya vinil asetat, polivinil klorida, • Kaprolaktam, formaldehide, kresol, isosianat organik, heksametilendiamin,Melamin, epidilorohidrin, bispenol dan akrilonitril sebabkan iritasi saluran pencernaan (mulut, Tenggorokan,lambung). • Plasticizer (ester posporik, ester ptatik dan glikolik chlorinated aromatic serta ester as alipatik sebabkan iritasi
• Pemlastik (dibutil ptalat=DBP dan dioktil ptalat=DOP pada PVC termigrasi banyak pada minyak zaitun, minyak jagung, minyak biji kapas dan minyak kedelai pada suhu 30 oC selama 60 hari kontak)
• Jumlah DOP dan DBP yg migrasi 155-189 mg
• Pemlastik jenis DEHA (di-2-etilheksil adipat) pada PVC migrasi ke daging yg dibungkus. Daging kadar lemak 20-90 % DEHA yg migrasi 14,5-23,5 mg tiap dm2 pada suhu 4 oC selama 72 jam.
Plasticizer yg tdk bahaya utk kemasan makanan • • • • • •
1. Heptil ptalat 2. Dioktil adipat 3. Dimetil heptil adipat 4. Di-N-Desil adipat 5. Benzil aktil adipat 6. Ester dari as stearat, oleat, sitrat
Toleransi Maksimal 1.Belanda. 60 ppm migran dlm makanan atau 0,12 mg per cm2 permukaan plastik 2.Jerman Barat. 0,06 mg per cm2 lembaran plastik 3. Bahan berbahaya setingkat monomer vinil klorida 0,05 ppm 4. Swedia monomer vinil klorida 0,01 ppm 5. Jepang monomer vinil klorida 0,05 ppm
Difusi dan pindah massa • Pendekatan difusi (rembesan) dan pindah masa (absorbsi dan desorpsi) dapat digunakan untuk memahami migrasi dalam kemasan plastik • Persamaan untuk menyatakan sisa monomer atau aditif yg tertinggal dalam plastik setelah kontak dgn makanan selama t dinyatakan (Sapto Kuntoro, 1988)
dCp
Kpc
Cc
------- = - ----- (2 Cp - -----dt
x
Hpc
Dimana : Kpc = koefisien pindah masa dari padat ke cair
Cp = konsentrasi sisa monomer dan atau aditif yg masih tertinggal pada plastik Cc
= konsentrasi migran dalam makanan
Hpc = faktor kelarutan atau tetapan Henry
Pertimbangan seleksi jenis kemasan 1. Perlindungan isi produk thd kontaminasi mo dari luar kedalam 2. Kemungkinan berkembang biak mo di ruang antara produk dgn tutup (head space) 3. Serangan mo thd material kemasan
Kerusakan Mikrobiologis • Kerusakan karena mo menentukan pilihan jenis kemasan yang cocok untuk suatu produk • Kemasan yang baik akan mencegah pencemaran mo dan menekan pertumbuhan mo dalam kemasan • Hal ini terkait dgn aktifitas air (aW)
Kerusakan Mekanis Faktor mekanis 1. Stress atau tekanan fisik. Disebabkan dropping (jatuhan) dan shunting (gesekan) atau tumbukan yang mengakibatkan kerusakan produk 2.
Vibrasi (getaran) Vibrasi dpt sebabkan kerusakan kemasan dlm perjalanan dan distribusi (penyok, isi berhamburan). Penggunaan bahan anti getaran sangat diperlukan untuk menaggulanginya.
Tumpukan barang atau kemasan, jenis transportasi (darat, laut, udara) dan jenis barang sangat tentukan macam perlindungan yang harus diberikan untuk cegah hancurnya bahan. Selain itu perlu perlindungan thd debu, sengatan panas, serangga.
Perpindahan air Dalam pengemasan bahan pangan, karakterisasi hidratasi sangat penting dinyatakan dalam bentuk
1. Aktifitas air(aW) 2. Kadar Air (KA) 3. Kelengasan Nisbi atau kelembaban relatif (RH) Hubungan karakteristik hidratasi produk dgn lingkungan digambarkan kurva soprsi isotermik.
Kesetimbangan kelembaban relatif (ERH) dinyatakan sebagai berikut ERH = aW x 100 aW = P/Po
P=tekanan uap air pada suhu tertentu Po=tekanan uap air jenuh pada suhu yang sama
Jika tdk terjadi kesetimbangan, misal tdp perbedaan kelembaban relatif antara produk dgn lingkungannya atau antara satu produk dgn produk lainnya maka akan terjadi perpindahan uap air.
Perpindahan uap air ini terjadi dari produk yg tekanan uap air tinggi ke produk yang bertekanan rendah. Disamping itu sifat hidrofilik dan hidrofobik berpengaruh juga. Produk yg hidropilik tdk mungkin melepas air sedangkan hidropobik dapat melepas air bebasnya dgn mudah. Aktifitas air berperan sangat penting dlm kerusakan mikrobiologis.
Grafik Sorpsi Isotermik utk pengemasan • Kurva sorpsi isotermik bahan pangan berbentuk sigmoid yg tdr dari 3 daerah (monolayer, multilayer, dan daerah kondensasi kapiler)
I Kadar Air (%)
II
III
I
20 ERH (%)
70
Daerah pada kisaran 0-20 % RH Air yang tdp air terikat Disebut daerah ambang batas ketengikan, air sgt Terbatas hanya utk lindungi produk dari serangan O2 Jika air dikurangi polar grup produk terbuka shg O2 Bereaksi dan menyebabkan ketengikan
Daerah Monolayer
HUBUNGAN PENYERAPAN OKSIGEN DGN KELEMBABAN O2 terserap (mikro L/g)
14,5 % RH
4x10.3
27,7 % RH
<10 % RH 3x10.3 42,5 % RH 2x10.3 10.3 20
40
60 Waktu (jam)
80
100
Jika produk pangan disimpan pada kelembaban relatif dibawah daerah monolayer akan terjadi
• 1. Kenaikan peroksida karena dekomposisi ikatan hidroperoksida dgn ikatan hidrogen • 2. Hilangnya warna merah muda (pink) krn rusaknya pigmen • 3. Berkurangnya air yg tersedia utk membentuk hidrasi dari trace metal shg reaksi katalisa aktif Contoh produk yg hrs dijaga pada daerah monolayer (egg albumin tepung putih telur, pangan semi basah, spray dried produk tepung susu)
Daerah multilayer • 1. Berada kisaran RH 20-70 %. Daerah teraman 20-55 % • 2. Kenaikan RH tdk berpengaruh nyata thd ERH • 3.Produk pangan disimpan pada multilayer teraman bebas maillard begitu RH naik lebih 60 % aktifitas maillard naik • 4. Kenaikan uap air disertai suhu tinggi akan menaikan maillard • 5. Daerah lebih 60 % RH kemungkinan tjd hidrolisis lemak karena adanya air dan suhu tinggi akan mudah oksidasi lemak (lipase, lipoksidase)
Optical density browning pd 420 nm
75 % RH
50 % RH 32 % RH
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 2
6
10
14
18
22
26
30
Penyimpanan (hari) Hubungan aktifitas pencoklatan non ensimatis dgn kelembaban relatif
Kerusakan tekstur produk
Reaksi Pencoklatan Mudah terjadi oleh Aktifitas ensim
Kerusakan Dsb oleh jasad renik Daerah Kondensasi Kapiler RH > 70 % Air bebas cukup banyak
Mencegah msknya uap air. Produk hidrofil (kering) hrs dilindungi thd msk air Produk ini ERH rendah shg hrs dikemas kontainer yg permeabilitas air rendah Utk cegah produk kdr gula tinggi merekat, produk tepung basah shg tdk bsf Mawur (free flowing)
Mengontrol uap air Produk2 yg berkeringat Jika hari panas dan berkondensasi Jika dingin maka kontrol uap air hrs Dijaga. IMF dikemas dgn jenis Pengemas semipermeabel
Cegah keluarnya uap air.produk KA tinggi (buah,sayur,daging) Penguapan air bahan hrs dijaga Supaya tetap segar
Cara perlindungan produk dalam kemasan
Perubahan suhu • 1. Arhaenius. Setiap kenaikan suhu 10 oC terjadi kenaikan kecepatan reaksi sebanyak dua kali • 2. Pengaruh suhu dapat dihindari dgn memberi isolator (penghambat panas) pada kemasan
Produk yg peka hrs simpan -18 – 0,5 oC.cegah kristal es Dan psikrofilik kemas foil or PVDC Produk konfeksioneri (coklat batang) Simpan kering utk cegah blooming Kumpulnya gula di permukaan Produk kaleng atau botol hrs simpan Kering dan suhu rendah utk cegah bakte Pembentuk spora yg tahan panas
Perubahan yg terjadi karena fluktuasi suhu
Perpindahan Oksigen • 1. O2 sebabkan oksidasi produk berlemak dan vit yg peka oksidasi (A+C). Permeabilitas o2 dpt melalui pori2 film atau laminat. 2. Oksidasi dpt dicegah dgn cara a. Pengaturan kadar O2 Produk peka oksidasi susu, minyak, lemak disimpan dgn mengatur konsentrasi O2 3-5 %. Ambang batas respirasi bahan segar perlu O2 2 %.Dibawah 2 % produk rusak
b. Pengaturan kadar CO2. Beberapa komoditi dapat disimpan segar dgn mengatur CO2 5-10 %, kecuali Apel, tomat, jeruk. Pada apel terjadi reaksi pencoklatan. Tomat dan jeruk terjadi Pembusukan c. Pengemasan dalam GAS TIGHT PAKS Komoditi keju, makanan bayi sebaiknya dikemas hermitis, dan vakum untuk Menekan seminimal mungkin kandungan oksigen
TEKNIK PENGENDALIAN ATMOSFIR
1. CA, Controll Atmosphere, penyimpanan atmosfir Terkendali 2. MA, Modified atmosphere,atmosfir termodifikasi 3. Penyimpanan hipobarik
Teknik penyimpanan dengan atmosfir terkendali dan atmosfir termodifikasi hampir sama. Perbedaan hanya pada ketepatan pengendalian karena pada teknik atmosfir terkendali perubahan komposisi atmosfir lebih bersifat spontan karena aktifitas fisiologi (respirasi) dari produk hasil pertanian (produk segar).
Pada teknik atmosfir termodifikasi komposisi udara sengaja diubah.
Sistem hipobarik adalah juga teknik memodifikasi atmosfir dengan mengontrol kombinasi tekanan rendah, suhu rendah, kelembaban tinggi disertai sistem aerasi.
MIGRASI KOMPONEN VOLATIL DAN PERUBAHAN OLEH UV
MIGRASI KOMPONEN VOLATIL
Produk yang memiliki komponen aromatik perlu kemasan yg dpt menahan keluarnya komponen Volatil. Karena komponen ini sgt pengaruhi rasa Aroma sehingga perlu kemasan yg kedap
Tujuan sifat kedap adalah 1. Kedap thd migrasi komponen volatil produk (komponen aromatik) 2. Kedap terhadap migrasi komponen volatil dari material kemasan
Hasil penelitian menunjukkan kantung PE dan botol gelas memberikan perlindungan Yang baik terhadap aroma.
Zat antioksidan yg dapat Mengadakan interaksi Dan membentuk produk yg berbau
Pembentukan grup karbonil bila plastik PE dipanaskan Suhu tinggi
Pecahan Pecahan molekul Pada Kemasan BAU DARI KEMASAN PLASTIK TIMBUL DARI
Perlindungan thd UV disimpan teduh, gunakan Botol berwarna coklat atau hijau
Pemudaran warna
Rancidity terutama ada katalis Cu
Browning
Perubahan bau, menurunnya vitamin ADEK dan C
PERUBAHAN AKIBAT SINAR UV
