Pengawetan makanan

pengawetan makanan

Pengawetan makanan , salah satu dari beberapa kaedah di mana makanan dijaga dari kerosakan selepas panen atau penyembelihan. Amalan seperti ini bermula pada zaman prasejarah. Antara kaedah pemeliharaan tertua adalah pengeringan, penyejukan, dan penapaian. Kaedah moden merangkumi pengetinan, pasteurisasi, pembekuan, penyinaran, dan penambahan bahan kimia. Kemajuan dalam bahan pembungkusan telah memainkan peranan penting dalam pengawetan makanan moden.

Mekanisme kerosakan

pengesanan kerosakan makanan

Kerosakan makanan boleh didefinisikan sebagai perubahan yang menjadikan makanan tidak sesuai untuk dimakan oleh manusia. Perubahan ini mungkin disebabkan oleh pelbagai faktor, termasuk pencemaran oleh mikroorganisma, serangan oleh serangga, atau degradasi oleh enzim endogen (yang terdapat secara semula jadi dalam makanan). Selain itu, perubahan fizikal dan kimia, seperti merobek tisu tumbuhan atau haiwan atau pengoksidaan komponen makanan tertentu, dapat menyebabkan kerosakan makanan. Makanan yang diperoleh dari sumber tumbuhan atau haiwan mula merosakkan sejurus selepas tuai atau disembelih. Enzim-enzim yang terkandung dalam sel-sel tisu tumbuhan dan haiwan dapat dilepaskan sebagai akibat dari kerusakan mekanik yang ditimbulkan selama penanganan pascapanen. Enzim ini mula memecah bahan selular. Reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim mengakibatkan penurunan kualiti makanan,seperti pengembangan rasa, kemerosotan tekstur, dan kehilangan nutrien. Mikroorganisma khas yang menyebabkan kerosakan makanan adalah bakteria (contohnya,Lactobacillus ), ragi (contohnya, Saccharomyces ), dan acuan (contohnya, Rhizopus ).

Pencemaran mikrob

Bakteria dan kulat (ragi dan acuan) adalah jenis mikroorganisma utama yang menyebabkan kerosakan makanan dan penyakit bawaan makanan. Makanan mungkin tercemar oleh mikroorganisma setiap saat semasa penuaian, penyimpanan, pemprosesan, pengedaran, pengendalian, atau penyediaan. Sumber utama pencemaran mikroba adalah tanah, udara, makanan haiwan, kulit binatang dan usus, permukaan tanaman, kumbahan, dan mesin pemprosesan makanan atau perkakas.

Bakteria

Bakteria adalah organisma uniselular yang mempunyai struktur dalaman yang sederhana berbanding dengan sel organisma lain. Peningkatan jumlah bakteria dalam populasi biasanya disebut sebagai pertumbuhan bakteria oleh ahli mikrobiologi. Pertumbuhan ini adalah hasil pembahagian satu sel bakteria menjadi dua sel bakteria yang sama, suatu proses yang disebut pembelahan binari. Dalam keadaan pertumbuhan yang optimum, sel bakteria dapat membelah kira-kira setiap 20 minit. Oleh itu, satu sel dapat menghasilkan hampir 70 bilion sel dalam 12 jam. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteria termasuk ketersediaan nutrien, kelembapan, pH, kadar oksigen, dan kehadiran atau ketiadaan bahan penghambat (misalnya, antibiotik).

Keperluan pemakanan kebanyakan bakteria adalah unsur kimia seperti karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, sulfur, magnesium, kalium, natrium, kalsium, dan zat besi. Bakteria memperoleh unsur-unsur ini dengan menggunakan gas di atmosfera dan dengan memetabolisme unsur makanan tertentu seperti karbohidrat dan protein.

Suhu dan pH memainkan peranan penting dalam mengawal kadar pertumbuhan bakteria. Bakteria dapat diklasifikasikan menjadi tiga kumpulan berdasarkan keperluan suhu mereka untuk pertumbuhan yang optimum: termofil (55-75 ° C, atau 130–170 ° F), mesofil (20-45 ° C, atau 70–115 ° F), atau psikotropik (10–20 ° C, atau 50–70 ° F). Di samping itu, kebanyakan bakteria tumbuh dengan baik di persekitaran yang neutral (pH sama dengan 7).

Bakteria juga memerlukan sejumlah air yang ada untuk pertumbuhannya. Ketersediaan air dinyatakan sebagai aktiviti air dan ditentukan oleh nisbah tekanan wap air dalam makanan dengan tekanan wap air murni pada suhu tertentu. Oleh itu, aktiviti air dari setiap produk makanan selalu bernilai antara 0 dan 1, dengan 0 mewakili ketiadaan air dan 1 mewakili air tulen. Sebilangan besar bakteria tidak tumbuh dalam makanan dengan aktiviti air di bawah 0,91, walaupun beberapa bakteria halofilik (yang dapat bertoleransi dengan kepekatan garam tinggi) dapat tumbuh dalam makanan dengan aktiviti air yang lebih rendah dari 0,75. Pertumbuhan dapat dikawal dengan menurunkan aktiviti air — baik dengan menambahkan zat terlarut seperti gula, gliserol, dan garam atau dengan membuang air melalui dehidrasi.

Keperluan oksigen untuk pertumbuhan yang optimum berbeza untuk bakteria yang berbeza. Sebilangan bakteria memerlukan kehadiran oksigen bebas untuk pertumbuhan dan disebut aerob wajib, sedangkan bakteria lain diracuni oleh kehadiran oksigen dan disebut anaerob wajib. Anerob fakultatif adalah bakteria yang dapat tumbuh baik dengan adanya atau tidaknya oksigen. Sebagai tambahan kepada kepekatan oksigen, potensi pengurangan oksigen media pertumbuhan mempengaruhi pertumbuhan bakteria. Potensi pengurangan oksigen adalah ukuran relatif keupayaan pengoksidaan atau pengurangan medium pertumbuhan.

Apabila bakteria mencemari substrat makanan, memerlukan sedikit masa sebelum mereka mula tumbuh. Fasa lag ini adalah tempoh ketika bakteria menyesuaikan diri dengan persekitaran. Mengikuti fasa lag adalah fasa log, di mana populasi tumbuh dengan cara logaritma. Seiring bertambahnya populasi, bakteria memakan nutrien yang ada dan menghasilkan produk buangan. Apabila bekalan nutrien habis, kadar pertumbuhan memasuki fasa pegun di mana bilangan sel bakteria yang layak tetap sama. Semasa fasa pegun, kadar pertumbuhan sel bakteria sama dengan kadar kematian sel bakteria. Apabila kadar kematian sel menjadi lebih besar daripada kadar pertumbuhan sel, populasi memasuki fasa penurunan.

Populasi bakteria dinyatakan sama ada per gram atau per sentimeter persegi luas permukaan. Jarang jumlah populasi bakteria melebihi 1010 sel per gram. Populasi kurang dari 106 sel per gram tidak menyebabkan kerosakan yang ketara kecuali susu mentah. Populasi antara 106 hingga 107 sel per gram menyebabkan kerosakan pada beberapa makanan; sebagai contoh, mereka boleh mengeluarkan bau dalam daging yang dibungkus vakum. Populasi antara 107 hingga 108 sel per gram menghasilkan bau dalam daging dan beberapa sayur-sayuran. Pada tahap di atas 5 × 107 sel per gram, kebanyakan makanan menunjukkan beberapa bentuk kerosakan.

Apabila keadaan pertumbuhan sel bakteria tidak baik (misalnya, suhu rendah atau tinggi atau kandungan lembapan rendah), beberapa spesies bakteria dapat menghasilkan sel tahan yang disebut endospora. Endospora sangat tahan terhadap haba, bahan kimia, pengeringan (pengeringan), dan sinar ultraviolet. Endospora mungkin tidak aktif untuk jangka masa yang panjang. Apabila keadaan menjadi baik untuk pertumbuhan (misalnya pencairan daging), endospora bercambah dan menghasilkan sel yang dapat memulakan pertumbuhan eksponensial.

Artikel Berkaitan