Pasteurisasi pada Makanan

Madu adalah produk alami yang berevolusi dari nektar dan memiliki banyak manfaat bagi manusia, baik sebagai obat maupun makanan. Produk ini dikonsumsi di seluruh dunia dalam berbagai bentuk. Komposisi madu meliputi glukosa, fruktosa, air, serta sedikit protein, mineral, asam organik, dan vitamin (Wyndham Lewis, 2021).

Namun, produsen madu di negara-negara tropis menghadapi masalah utama berupa penurunan kualitas yang cepat akibat fermentasi. Madu umumnya mengandung ragi osmofilik dengan tingkat toleransi gula yang bervariasi. Jika kadar air dan suhu penyimpanan madu cukup tinggi, ragi tersebut dapat menyebabkan fermentasi. Lockhead (Lockhead, 1933) telah melaporkan bahwa madu mentah dengan kelembaban lebih dari 20% mudah mengalami fermentasi. Kadar air juga mempengaruhi laju fermentasi, granulasi, dan rasa madu. Untuk menghambat aktivitas ragi, kadar air madu harus dikurangi menjadi di bawah 17%.

Meskipun penurunan kadar air dapat menghambat fermentasi, hal ini dapat meningkatkan kemungkinan granulasi. Madu yang belum diproses cenderung mengalami fermentasi dalam beberapa hari penyimpanan pada suhu ruangan karena kadar air dan jumlah ragi yang tinggi. Oleh karena itu, madu diproses panas sebelum disimpan. Proses pemanasan ini menghilangkan mikroorganisme penyebab pembusukan dan mengurangi kadar air madu hingga tingkat yang menghambat fermentasi.

Salah satu metode yang umum digunakan adalah pasteurisasi, yaitu proses pemanasan makanan atau cairan pada suhu tertentu selama waktu tertentu untuk membunuh mikroorganisme berbahaya tanpa mengorbankan nilai gizi dan kualitas produk (Mungai et al., 2015). Proses konvensional pasteurisasi madu melibatkan pemanasan awal hingga 40C, penyaringan, pemanasan tidak langsung madu yang disaring pada suhu 60--65C selama 25--30 menit, dan pendinginan cepat untuk melindungi warna, rasa, enzim, dan zat biologis lainnya (D. M. Wakhle & Phadke, 1995). Penelitian menunjukkan bahwa memanaskan madu pada suhu 63, 65, dan 68C selama 35, 25, dan 7,5 menit, masing-masing dapat menghancurkan sel ragi sepenuhnya (D. Wakhle et al., 1996). Gambar 1 menunjukkan kasus di Eropa terkait kontaminasi bakteri Salmonella sebanyak 89 ribu pada produk makanan yang berbahan dasar telur. 

Selain metode konvensional seperti pemanasan dan perlakuan kimia, teknologi baru seperti radiasi ultraviolet (UV) dan perlakuan ozon semakin populer karena keefektifan dan efisiensinya (Alabdali et al., 2020; Ar et al., 2020). Radiasi UV adalah proses non-termal yang digunakan untuk mempasturisasi cairan dan makanan tanpa merusak nilai gizi dan sifat sensoriknya (Caldwell et al., 2007). Metode ini efektif dalam menghancurkan mikroorganisme seperti bakteri, virus, dan jamur dengan merusak DNA mereka dan mencegah reproduksi. Radiasi UV telah terbukti efektif dalam mempasturisasi berbagai produk cairan dan makanan, seperti jus, susu, bir, dan minuman (Caldwell et al., 2007; Unluturk et al., 2008). Studi oleh Khan et al. (Khan et al., 2022) menunjukkan bahwa radiasi UV dapat mengurangi jumlah mikroba dalam susu hingga 99,9% tanpa mengubah komposisi kimia atau sifat sensoriknya (Unluturk et al., 2008).

Penggunaan ozon juga merupakan metode pasteurisasi non-termal yang telah banyak diteliti dan diterapkan dalam industri makanan (Botondi et al., 2021; Bourgin et al., 2018). Ozon adalah agen oksidasi yang kuat yang dapat membunuh mikroorganisme dengan memecah dinding sel mereka (Akbas & lmez, 2007; Sroy et al., 2019). Perlakuan ozon dapat digunakan untuk mempasturisasi cairan seperti air, jus, minuman, serta makanan padat seperti buah-buahan, sayuran, dan daging. Penelitian oleh Beltrn et al. (Beltrn et al., 2005) menunjukkan bahwa perlakuan ozon dapat mengurangi jumlah mikroba pada selada potong segar hingga 99,9%, sambil mempertahankan nilai gizi dan sifat sensoriknya (Akbas & lmez, 2007).

Kombinasi radiasi UV dan perlakuan ozon terbukti lebih efektif dalam mempasturisasi produk cairan dan makanan (Flint & Caldwell, 2003; Lovato et al., 2016; Schitz et al., 2018). Kombinasi ini memberikan tingkat disinfeksi yang lebih tinggi karena radiasi UV dapat mengurangi beban mikroba dan memecah partikel yang lebih besar, memudahkan ozon untuk menembus dan menghancurkan mikroorganisme. Kombinasi radiasi UV dan perlakuan ozon dapat mengurangi jumlah mikroba dan risiko patogen zoonosis yang terkait dengan makanan dalam berbagai proses pengolahan makanan yang canggih (Sahoo et al., 2022), sambil mempertahankan nilai gizi dan sifat sensoriknya (Flint & Caldwell, 2003).

Dalam studi perbandingan antara pasteurisasi dan radiasi UV terhadap kualitas jus apel, ditemukan bahwa radiasi UV menghasilkan degradasi kualitas sensorik jus apel yang lebih rendah dibandingkan pasteurisasi termal. Namun, radiasi UV juga menyebabkan penurunan kandungan vitamin C dalam jus apel (Choi & Nielsen, 2005). Di sisi lain, penelitian oleh  Donahue et al. (2005) menunjukkan bahwa pasteurisasi ozon secara efektif menonaktifkan mikroorganisme dalam produk makanan cair seperti jus apel. Mereka menemukan bahwa pasteurisasi ozon berhasil mengurangi jumlah mikroba dalam jus apel tanpa menyebabkan perubahan signifikan pada kualitas sensoriknya (Donahue et al., 2005). Studi lain juga menemukan bahwa pasteurisasi ozon efektif mengurangi jumlah mikroba dalam susu tanpa memengaruhi kualitas sensoriknya (Gneer & Yceer, 2012).

Secara keseluruhan, pasteurisasi menggunakan radiasi UV dan perlakuan ozon adalah metode efektif untuk mempasturisasi produk makanan dan cairan tanpa mengorbankan nilai gizi dan sifat sensoriknya (Choi & Nielsen, 2005; Christen et al., 2013; Donahue et al., 2005; Moro et al., 2019). Metode ini telah terbukti berhasil dalam mengurangi jumlah mikroba pada berbagai produk makanan dan cairan, termasuk jus, susu, bir, dan minuman lainnya, serta makanan padat seperti buah-buahan, sayuran, dan daging (Gneer & Karagul Yuceer, 2012; Koutchma et al., 2007). Kombinasi radiasi UV dan perlakuan ozon terbukti lebih efektif dalam mempasturisasi produk makanan dan cairan (Choi & Nielsen, 2005; Donahue et al., 2005; Moro et al., 2019). Teknologi ini memberikan cara yang efektif dan efisien untuk memastikan keamanan produk makanan sambil mempertahankan nilai gizi dan kualitasnya (Christen et al., 2013).

Referensi

Akbas, M. Y., & lmez, H. (2007). Effectiveness of Organic Acid, Ozonated Water and Chlorine Dippings on Microbial Reduction and Storage Quality of Fresh-Cut Iceberg Lettuce. Journal of the Science of Food and Agriculture. https://doi.org/10.1002/jsfa.3016

Alabdali, T. A. M., Icyer, N. C., Ozkaya, G. U., & Durak, M. Z. (2020). Effect of Stand-Alone and Combined Ultraviolet and Ultrasound Treatments on Physicochemical and Microbial Characteristics of Pomegranate Juice. Applied Sciences. https://doi.org/10.3390/app10165458

Ar, B., Budak, N. H., Seydim, A. C., & Guzel-Seydim, Z. B. (2020). Effects of Ozonation on Apple Juice Quality. International Journal of Fruit Science. https://doi.org/10.1080/15538362.2020.1822263

Beltrn, D., Selma, M. V, Marn,  and A., & Gil, M. I. (2005). Ozonated Water Extends the Shelf Life of Fresh-Cut Lettuce. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 14(53), 5654--5663. https://doi.org/10.1021/jf050359c

Botondi, R., Barone, M., & Grasso, C. (2021). A Review Into the Effectiveness of Ozone Technology for Improving the Safety and Preserving the Quality of Fresh-Cut Fruits and Vegetables. Foods. https://doi.org/10.3390/foods10040748

Bourgin, M., Beck, B., Boehler, M., Borowska, E., Fleiner, J., Salhi, E., Teichler, R., Gunten, U. von, Siegrist, H., & McArdell, C. S. (2018). Evaluation of a Full-Scale Wastewater Treatment Plant Upgraded With Ozonation and Biological Post-Treatments: Abatement of Micropollutants, Formation of Transformation Products and Oxidation by-Products. Water Research. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.10.036

Caldwell, M. M., Bornman, J. F., Ballar?, C. L., Flint, S. S., & Kulandaivelu, G. (2007). Terrestrial Ecosystems, Increased Solar Ultraviolet Radiation, and Interactions With Other Climate Change Factors. Photochemical & Photobiological Sciences. https://doi.org/10.1039/b700019g

Choi, L., & Nielsen, S. S. (2005). The Effects of Thermal and Nonthermal Processing Methods on Apple Cider Quality and Consumer Acceptability. Journal of Food Quality. https://doi.org/10.1111/j.1745-4557.2005.00002.x

Christen, L., Lai, C. T., Hartmann, B., Hartmann, P. E., & Geddes, D. T. (2013). The Effect of UV-C Pasteurization on Bacteriostatic Properties and Immunological Proteins of Donor Human Milk. Plos One. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0085867

Donahue, D. W., Canitez, N., & Bushway, A. A. (2005). Uv Inactivation of E. Coli O157:h7 in Apple Cider: Quality, Sensory and Shelf-Life Analysis. Journal of Food Processing and Preservation. https://doi.org/10.1111/j.1745-4549.2004.23062.x

Flint, S. D., & Caldwell, M. M. (2003). A Biological Spectral Weighting Function for Ozone Depletion Research With Higher Plants. Physiologia Plantarum. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.2003.1170117.x

Guneser, O., & Karagul Yuceer, Y. (2012). Effect of ultraviolet light on water- and fat-soluble vitamins in cow and goat milk. Journal of Dairy Science, 95(11), 6230--6241. https://doi.org/10.3168/jds.2011-5300

Gneer, O., & Yceer, Y. K. (2012). Effect of Ultraviolet Light on Water- And Fat-Soluble Vitamins in Cow and Goat Milk. Journal of Dairy Science. https://doi.org/10.3168/jds.2011-5300

Khan, M., McDonald, M., Mundada, K., & Willcox, M. (2022). Efficacy of Ultraviolet Radiations against Coronavirus, Bacteria, Fungi, Fungal Spores and Biofilm. In Hygiene (Vol. 2, Issue 3, pp. 120--131). https://doi.org/10.3390/hygiene2030010

Koutchma, T., Parisi, B., & Patazca, E. (2007). Validation of UV coiled tube reactor for fresh juices. Journal of Environmental Engineering and Science, 6(3), 319--328. https://doi.org/10.1139/S06-058

Lockhead, A. G. (1933). Factors Concerned with the Fermentation of Honey. Zentbl. Bakt. Parasitkde II Abst., 88, 296--302.

Lovato, M. E., Fiasconaro, M. L., & Martin, C. (2016). Degradation and Toxicity Depletion of RB19 Anthraquinone Dye in Water by Ozone-Based Technologies. Water Science & Technology. https://doi.org/10.2166/wst.2016.501

Mihalache, O. A., Monteiro, M. J., Dumitrascu, L., Neagu, C., Ferreira, V., Guimares, M., Borda, D., Teixeira, P., & Nicolau, A. I. (2022). Pasteurised eggs - A food safety solution against Salmonella backed by sensorial analysis of dishes traditionally containing raw or undercooked eggs. International Journal of Gastronomy and Food Science, 28(January). https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2022.100547

Moro, G. E., Billeaud, C., Rachel, B., Calvo, J., Cavallarin, L., Christen, L., Escuder-Vieco, D., Gay, A., Lembo, D., Wesoowska, A., Arslanoglu, S., Barnett, D., Bertino, E., Boquien, C.-Y., Gebauer, C., Grovslien, A., Weaver, G., & Picaud, J.-C. (2019). Processing of Donor Human Milk: Update and Recommendations From the European Milk Bank Association (EMBA). Frontiers in Pediatrics. https://doi.org/10.3389/fped.2019.00049

Mungai, E., Behravesh, C. B., & Gould, L. H. (2015). Increased Outbreaks Associated With Nonpasteurized Milk, United States, 2007--2012. Emerging Infectious Diseases. https://doi.org/10.3201/eid2101.140447

Sahoo, M., Panigrahi, C., & Aradwad, P. P. (2022). Management Strategies Emphasizing Advanced Food Processing Approaches to Mitigate Food Borne Zoonotic Pathogens in Food System. Food Frontiers, 4(3), 641--665. https://doi.org/10.1002/fft2.153

Schitz, D., Ivankov, A., & Pismennyi, V. (2018). Nonthermal Plasma Jet for Biomedical Applications. Kne Energy. https://doi.org/10.18502/ken.v3i2.1851

Sroy, S., Fundo, J. F., Miller, F. A., Brando, T. R. S., & Silva, C. L. M. (2019). Impact of Ozone Processing on Microbiological, Physicochemical, and Bioactive Characteristics of Refrigerated Stored Cantaloupe Melon Juice. Journal of Food Processing and Preservation. https://doi.org/10.1111/jfpp.14276

Unluturk, S., Atlgan, M., Baysal, A., & Tari, C. (2008). Use of UV-C Radiation as a Non-Thermal Process for Liquid Egg Products (LEP). Journal of Food Engineering. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2007.08.017

Wakhle, D. M., & Phadke, R. P. (1995). Design for honey processing unit-Part I. Indian Bee Journal, 57(3), 144--146. https://eurekamag.com/research/003/088/003088090.php

Wakhle, D., Phadke, R., Pais, D. V. E., & Nair, K. S. (1996). Design for Honey Processing Unit Part II. Indian Bee J, 58, 5--9. https://eurekamag.com/research/003/088/003088091.php

Wyndham Lewis, S. (2021). Eva Crane: Honey, 'A Comprehensive Survey'. Bee World, 98(3), 105. https://doi.org/10.1080/0005772X.2020.1865626