SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG 2017 MATA PELAJARAN/PAKET KEAHLIAN TEKNIK PENGOLAHAN HASIL PERTANIAN BAB XII MENGELOLA PENGAWETAN KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL GURU DAN TENAGA KEPENDIDIKAN 2017
BAB 12. MENGELOLA PENGAWETAN A. Kompetensi Inti Menguasai materi, Struktur, konsep dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran yang diampu. B. Kompetensi Dasar Mengelola pengawetan C. Materi Pokok Teknik pengawetan dengan gula, garam, dan asam Garam sudah digunakan oleh orang sejak dahulu kala dalam pengawetan makanan. Penggunaannya kini telah meluas bagi berbagai bahab pagan. Demikian pula pengasaman, cara ini dipakai orang meskipun belum dipahami tentang kemampuannya menahan pembusukan. Pengasapan dan pengeringan pun dipakai secara luas dalam kombinasi dengan garam, khususnya bagi daging dan ikan. Garam dan asam dipergunakan dalam pengawetan produk sayur-sayuran misalnya ketimun, kubis dan bawang, setidak-tidaknya pada masyarakat barat. Sauerkraut dapat bertahan lama dan memiliki rasa yang cukup asam, hal ini terjadi disebabkan oleh bakteri asam laktat yang terbentuk saat gula di dalam sayuran berfermentasi. Sauerkraut merupakan makanan yang terbuat dari rajangan kubis yang difermentasikan oleh berbagai macam bakteri termasuk Leuconostoc, Lactobacillus, dan Pediococcus. Kubis yang telah difermentasikan ini memiliki masa simpan yang lama dan rasa asam yang khas, semua itu disebabkan oleh asam laktat (lactic acid) yang dihasilkan ketika bakteri melakukan proses fermentasi gula yang terdapat di dalam kubis. 1
Ikan peda adalah salah satu hasil olahan ikan yang diolah secara fermentasi bergaram. Ikan peda biasanya dibuat dan ikan kembung perempuan (Rasterliger neglectus). Dikenal dua macam ikan peda yaitu ikan peda merah (peda siam) dan ikan peda putih. Ikan peda merah (ikan peda Siam) dibuat dari ikan kembung berkadar lemak tinggi dan tidak disiangi dan ikan peda putih dibuat dan ikan kembung yang berkadar lemak rendah dan disiangi. lkan peda dibuat secara bertahap yaitu pertama melalui proses penggaraman dan dilanjutkan dengan proses fermentasi untuk pembentukan bau yang spesifik. Proses penggaramannya kombinasi (pickle salting). Cara penggaraman seperti pada pembuatan ikan asin yaitu ikan dan garam diletakkan berselang-seling dalam wadah plastik (ember plastik). Garam yang digunakan garam rakyat sebanyak 20-30% berat ikan dan bagian atas ditutup dengan garam dan disirami dengan larutan garam jenuh sampai ikan terendam semua. Sifat-Sifat Antimikroba Garam dan Asam Garam dapat menimbulkan beberapa akibat kalau dimasukkan ke dalam jaringan tanaman segar. Pertama, garam memiliki gaya menahan secara selektif terhadap mikroba yang terkontaminasi pada jaringan. Mikroba atau putrefaktif serta sangat peka terhadap konsentradsi garam yang relatif rendah misalnya sampai 6 %, mikroba patogen, termasuk juga Clostridium botulinum, kecuali Staphylococus aureus, dapat dihambat pertumbuhannya dengan konsentrasi garam sampai 10 12 %. Tetapi banyak mikroba, khususnya spesies Laktobacillus dan Leuconostoc dapat berkembang dengan cepatnya apabila terdapat garam, dan diikuti pembentukan asam yang dapat menghambat mikroba lainnya yang tidak dikehendaki. Garam dapat juga mempengaruhi aw pada 2
suatu substrat sehingga dapat mengontrol pertumbuhan mikroba. Beberapa mikroba seperti bakteri halofilik, dapat tumbuh pada larutan-larutan garam jenuh. Pengaruh garam dalam pengendalian fermentasi dapat berperanan sebagai penseleksi organisme yang diperlukan untuk tumbuh. Jumlah garam yang ditambahkan berpengaruh pada populasi mikroba, mikroba yang dapat tumbuh dan yang tidak dapat tumbuh, dan jenis yang akan tumbuh, sehingga kadar garam dapat digunakan untuk mengendalikan aktifitas fermentasi kalau faktor-faktor lainnya sama. Mekanisme garam sebagai bahan pengawet pada bahan pangan adalah garam diionisasikan, setiap ion akan menarik molekul-molekul air di sekitarnya. Proses ini disebut hidrasi ion. Makin besar kadar garam, makin banyak air yang ditarik oleh ion hidrat. Suatu larutan garam jenuh pada suatu suhu adalah suatu larutaan yang sudah mencapai suatu titik, tidak ada daya larut lebih lanjut untuk melarutkan garam. Pada titik ini (larutan natrrium klorida 26,5 persen pada suhu ruang) bakteri, khamir dan jamur tidak mampu tumbuh. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya air bebas yang tersedia bagi pertumbuhan mikroba. Pada fermentasi oleh Leuconostoc, Lactobacillus dan Pediacoccus, asam yang dihasilkan lebih sedikit (ph 4,0 4,5) daripada fermentasi sayuran. Keasaman tersebut tidak dapat berfungsi sebagai pengawet tanpa adanya garam. Asam terutama asam asetat dan asam laktat terdapat dalam bahan pangan sebagai asam yang ditambahkan atau sebagai hasil fermentasi dari komponen karbohidrat. Hasil fermentasi yang penting diperoleh dari perubahan alkohol menjadi asam asetat oleh spesies Acetobacter. Asam mempunyai dua pengaruh yang bersifat antimikroba. Yang pertama karena pengaruhnya terhadap ph, yang kedua yaitu sifat meracun yang khas dari asam-asam yang tidak berdisosiasi, yang berbeda-beda pada setiap jenis asam. Jadi pada ph yang asam, asam asetat lebih bersifat menghambat terhadap mikroba tertentu daripada asam laktat, dan daya meracunnya lebih besar daripada asam sitrat. Asam benzoat, asam parahidroksi dan asam sorbat memperlihatkan juga pengaruh yang berlain-lainan. Di samping sebagai bahan pengawet, asam juga dipergunakan untuk menambah rasa asam, untuk mengurangi rasa manis, memperbaiki sifat koloidal dari makanan yang mengandung pektin, memperbaiki tekstur dari jeli dan jam, membantu 3
ekstraksi pektin dan pigmen dari buah-buahan dan sayur-sayuran, dan menaikkan keefeltifan benzoat sebagai pengawet. Beberapa bahan yang dimanfaatkan atau digunakan sebagai pengatur ph pada produk makanan antara lain : 1. Asam cuka Asam cuka dapat dipakai sebagai pengawet acar dan natrium propionat atau kalsium propionat dipakai untuk mengawetkan roti dan kue kering. Asam fosfat yang biasa ditambahkan pada beberapa minuman penyegar juga termasuk zat pengawet. 2. Asam Benzoat atau Natrium Benzoat Berbagai minuman sari buah, minuman berkarbonat, dan makanan dalam kemasan kaleng atau plastik menggunakan asam benzoat atau natrium benzoat sebagai bahan pengawet. Asam benzoat secara alami terkandung di dalam cengkeh dan kayu manis. 3. Nitrit dan Nitrat Senyawa nitrit dan nitrat digunakan untuk mencegah tumbuhnya bakteri pada produk daging olahan, sedangkan sulfur dioksida digunakan untuk mengawetkan buah-buahan kering. Natrium nitrat atau sendawa (NaNO3) yang berfungsi untuk menjaga agar tampilan daging tetap merah 4. Asam Sorbat Asam sorbat efektif menghambat khamir dan jamur dan beberapa bakteri. Hasil riset menunjukkan asam sorbat efektif untuk antimikroba pada konsentrasi 0,02-0,3%. Asam sorbat mampu menghambat kapang jenis bretanomices, candida, cryptococus, sporobolomicus,,tolulaspora dan zigosaccharomiches. Penggunaan asam sorbat biasa dilakukan pada fermentasi sayuran, jus buah, wine, dan keju. Asam sorbat 4
mampu menghambat jamur seperti ascohyta, humicola, curvalia, penicilium, dll. Penggunan asam sorbat sebagai pengawet dengan kadar 0,05%-0,2% menghambat pertumbuhan organisasi penyebab fermentasi pada produk sayuran seperti yeast, mold dan bakteri pembusuk. Produk buah-buahan yang diawetkan dengan sorbat adalah buah kering, jus buah, sirup, koktil buah, selai, jelly, sari buah dan wine. Konsentrasi sorbat yang digunakan adalah 0,02-0,05% sudah cukup untuk menjaga kelembaban tinggi pada buah kering. Produk dengan kelembaban tinggi sangat cocok dengan pertumbuhan dan pembusukan mold dan yeast. Pada produk dengan kelembaban yang lebih rendah, maka pengguanaan konsentrasi sorbat kebutuhannya lebih rendah. Konsentrasi yang lebih rendah juga dibutuhkan pada produk yang kaya akan gula seperti selai sebab terjadi suatu kobinasi sinergis dalam penghambatan mikroba dengan penggunaan sorbat. Potasium sorbat juga lebih baik efeknya dibandingkan penggunaan chitosan dalam penghambatan A. niger pada produk permen. Pada proses jus dan sari buah, sorbat banyak digunakan pada tahap pre-posessing bersama dengan sulfur dioxide dan pasteurisasi untuk menghambat reaksi kimia, enzymatik dan kerusakan akibat mikroba seperti fermentasi. Konsentrasi yang digunakan sangat rendah yaitu 0,02-0,1% sudah cukup untuk memperbaiki keawetan produk soft drink. Penggunaan kombinasi sorbat dengan sulfur dioxide sangat baik diterapkan pada pengawetan high pulp-fruit juice, pada produk ini sorbat berfungsi sebagai penghambat mikroba, sedangkan sulfur dioxide berfungsi sebagai pencegah oksidasi dan reaksi enzimatik. Aplikasi terbesar asam sorbat dalam makanan dapat menghambat jamur pada keju. Asam sorbat juga dapat menghambat jamur pada mentega, saos, jus buah, kue, padi, ikan 5. Asam sitrat Asam sitrat adalah pengawet yang dibuat dari air kelapa yang diberi mikroba. Penggunaan utama asam sitrat saat ini adalah sebagai zat pemberi cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman ringan. Dalam resep makanan, asam sitrat dapat digunakan sebagai pengganti sari jeruk. Contoh aplikasi proses pengasaman pada pengolahan pangan adalah pada produk asinan. Produk asinan mempunyai ketahanan terhadap mikroorganisme karena pengaruh 5
pengawetan dari asam. Kadar asam asetat minimum yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya awet yang baik bagi produk-produk acar adalah sekitar 3,6% berdasarkan bahan-bahan yang mudah menguap dari produk. Adanya gula, garam, rempah-rempah, dan lain-lain menurunkan kebutuhan akan asam karena kadar air yang tersedia dalam produk telah diturunkan dan beberapa bahan tersebut juga mem-punyai sifat-sifat antimikroorganisme. Gula dipergunakan sebagai bahan pengawet bagi banyak makanan terutama pada pabrikpabrik pada pembuat makanan jadi seperti jam, jelli, marmalade, sari buah pekat, sirup buah-buahan, manisan buah-buahan, kulit buah atau umbi-umbian, buah-buahan beku yang dimaniskan, acar manis, chutney, susu kental manis, madu dan lain-lain. Konsentrasi gula yang cukup tinggi (70 %) sudah dapat menghambat pertumbuhan mikroba, akan tetapi pada umumnya gula dipergunakan dengan salah satu teknik pengawetan lainnya, misalnya dikombinasikan dengan keasaman yang rendah, pasteu risasi, penyimpanan pada suhu rendah, pengeringan, pembekuan dan penambahan bahan kimia seperti SO2, asam benzoat dan lain-lain. Kadar gula yang tinggi (minimum 40 %) bila ditambah ke dalam bahan pangan, air dalam bahan pangan akan terikat sehinga tidak dapat dipergunakan oleh mikroba dan aw menjadi rendah. Nilai aw yang terendah untuk larutan gula dan garam dapat dilihat pada Tabel 1. di bawah ini. Tabel 1. Water activity (aw) yang terendah untuk larutan gula jenuh dan larutan garam. Senyawa Sukrosa l Glukosa u Gula invert Sukrosaa (38 %) dengan gula invert (62 %) a Garam Kelarutan % (berat/berat) 67 47 63 75 27 Aw minimum 0,86 0,92 0,82 0,71 0,75 6
Walaupun demikian, pengaruh konsentrasi gula terhadap aw bukanlah faktor yang menghambat perkembangan mikroba, karena substrat yang mengandung bahan terlarut yang berbeda tetapi mempunyai aw yang sama hanya menunjukkan sedikit perbedaan kepekaan bagi mikroba pembusuk. Bahan pangan yang mempunyai kadar gula yang tinggi berarti mempunyai aw rendah dan cenderung untuk dirusakkan oleh ragi dan jamur, yaitu suatu kelompok mikroba yang mudah dibasmi dengan pemanasan atau dengan cara yang lain. Monosakarida lebih efektif dalam merendahkan nilai aw daripada polisakarida pada konsenterasi yang sama, dan pada umumnya dipergunakan bersama-sama dengan sukrosa, contohnya: jam. Aneka manisan buah kering E. Referensi Buckle, K.A., et. al. Hari Purnomo dan Adiono (penerjemah). 1987. Ilmu Pangan. UI- Press. Jakarta. Desrosier, N. W. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. UI-Press. Jakarta. Muchtadi, T. R., Fitriyono A. 2010. Teknologi Proses Pengolahan Pangan. Alfabeta. Bandung. 7