Analisis Dampak Hubungan Fisika, Teknologi, dan Pangan

PENDAHULUAN 

Dalam era modern ini, kegentingan perihal meningkatnya populasi dunia dan tantangan dalam memenuhi kebutuhan pangan menjadi semakin intensif. Fokus utama dalam masalah ini adalah pencarian solusi untuk meningkatkan produksi pangan, menjaga keberlanjutan lingkungan dan memastikan keamanan produksi pangan. Dalam konteks ini, fisika mempunyai peran krusial sebagai fondasi ilmiah yang mendukung berbagai aspek produksi, pengolahan, dan distribusi pangan.

Fisika, sebagai cabang ilmu pengetahuan alam, memberikan landasan untuk memahami prinsip-prinsip dasar yang ikut serta dalam proses teknologi pangan. Seiring dengan perkembangan teknologi, keterlibatan fisika dalam rantai pasokan pangan telah menjadi bagian dari pentingnya memastikan efisiensi keamanan dan keberlanjutan.

Dalam artikel ini, akan mengusut hubungan yang kompleks antara fisika, teknologi dan pangan. Penggabungan konsep fisika dalam teknologi pangan memberikan landasan untuk pengembangan pangan inovatif dan efisien dalam pengolahan dan produksi pangan. Aspek-aspek seperti perpindahan panas, mekanika fluida, dan termodinamika menjadi landasan untuk pengoptimalan berbagai proses yang terkait dengan produksi pangan. Dengan demikian, artikel ini akan menjelaskan kontribusi fisika dalam berbagai tahap rantai pasokan pangan, menilik aplikasi teknologi terkini yang menerapkan prinsip-prinsip fisika.

Melalui pemahaman tentang hubungan antara fisika, teknologi dan pangan, diharapkan artikel ini dapat memberikan wawasan yang berharga bagi para ilmuwan, peneliti, dan praktisi di bidang teknologi pangan, serta memberikan kontribusi positif dalam menjawab tantangan kompleks terkait ketahanan pangan global.

Dalam perkembangan teknologi kehadiran Fisika sebagai ilmu memiliki peran integral. Fisika sebagai landasan ilmiah menyediakan kerangka kerja untuk memahami fenomena alam dan juga perkembangan teknologi dalam berbagai sektor kehidupan terutama sektor industri pangan. Fisika menjadi sebuah landasan terhadap perkembangan teknologi pangan yang saat ini sudah banyak berlangsung di beberapa industri pangan di Indonesia. Seperti contoh pengelolaan sagu di kabupaten Timor Tengah Selatan serta pembuatan pangan di daerah baduy. Tentunya hubungan antara fisika, teknologi, dan pangan ini menawarkan potensi inovasi yang dapat meningkatkan kualitas, keamanan, dan keberlanjutan produksi pangan.

Pangan yang dihasilkan dari hasil inovasi tersebut akan lebih terjamin kualitasnya serta lebih bermutu. Menurut Gierschner (1992) teknologi pangan sendiri memiliki arti teknologi yang melibatkan proses pengubahan dari bahan baku biologis menjadi bahan baku yang lebih tahan lama dalam bentuk bahan setengah jadi ataupun sudah jadi, tanpa mengubah nilai gizi sehingga produk tersebut dapat diterima dengan aman oleh konsumen dengan kualitas yang terjamin. Berdasarkan hal tersebut maka, kita perlu memahami lebih dalam terkait hubungan antara fisika, teknologi dan pangan ini agar keberlangsungan inovasi produksi pangan tersebut tidak terhenti dan terus berlanjut. Oleh karena itu tujuan dari penulisan artikel ini adalah untuk mengetahui bagaimana sebetulnya hubungan antara fisika, teknologi dan pangan.

LANDASAN TEORI

Dalam hakikatnya, fisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang gejala-gejala alam baik dari segi materi maupun energinya. Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang usaha, temuan, wawasan dan kebijaksanaan yang bersifat kolektif (Wartono, 2003:18). Seseorang yang belajar fisika akan dilatih untuk berpikir ilmiah, mencari tahu sebab akibat dari terjadinya suatu fenomena yang terjadi di alam sekitar. Dapat disimpulkan bahwa fisika adalah sumber dari penemuan-penemuan terhadap hal-hal yang baru. Fisika juga merupakan gerbang awal terhadap suatu perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Teknologi adalah segala sesuatu yang berkembang dan bersifat canggih. Teknologi muncul karena proses pengolahan ilmu pengetahuan oleh para ilmuwan serta pengaruh dari perkembangan zaman. Teknologi menurut Poeradisastra (1986) merupakan penerapan ilmu pengetahuan dalam teknik dan industri secara produksi massal dan modern melalui alam sekitar dengan tujuan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia. Dalam arti luas teknologi dapat diartikan penerapan ilmu pengetahuan yang bertujuan untuk mensejahterakan kehidupan manusia. Kemajuan teknologi di zaman sekarang menimbulkan pengaruh yang besar terhadap kehidupan masyarakat dalam berbagai sektor kehidupan, baik itu informasi, transformasi, komunikasi bahkan hingga ke sektor pangan. Hingga muncul istilah "Teknologi Pangan" di zaman sekarang. Menurut Gierschner (1992) teknologi pangan sendiri memiliki arti teknologi yang melibatkan proses pengubahan dari bahan baku biologis menjadi bahan baku yang lebih tahan lama dalam bentuk bahan setengah jadi ataupun sudah jadi, tanpa mengubah nilai gizi sehingga produk tersebut dapat diterima dengan aman oleh konsumen dengan kualitas yang terjamin.

Teknologi pangan berkembang karena tuntutan dari kebutuhan manusia akan pangan yang ada secara terus menerus. Dengan adanya teknologi pangan, bahan makanan akan bisa bertahan lebih lama sehingga kebutuhan manusia akan pangan tersebut dapat tercukupi dalam jangka waktu yang lama. Melalui pemaparan tersebut, baik fisika, teknologi dan pangan itu sendiri memiliki hubungan yang saling terikat dan berkesinambungan satu sama lainnya dalam proses produksi pangan.

HASIL PEMBAHASAN

Hubungan Fisika dan Teknologi Pangan

Hubungan fisika dan teknologi dapat dilihat dari terciptanya peralatan fisika modern, seperti spektroskopi dan sensor terkini. Dalam sektor pangan teknologi telah membantu dalam pembuatan alat pengolahan pangan yang memungkinkan dalam proses pemantauan gizi, komposisi, struktur serta sifat fisik dari makanan tersebut. Hal ini sangat membantu para produsen dalam memantau mutu serta kualitas dari produk pangan yang mereka produksi.

Dalam dunia pertanian, hubungan kerja antara fisika dan teknologi melahirkan sebuah istilah baru yakni "Bioteknologi". Penerapan bioteknologi ini memungkinkan adanya modifikasi genetik untuk meningkatkan kualitas pertanian serta menghasilkan tanaman yang lebih tahan lama terhadap serangan hama dan penyakit. Pemanfaatan bioteknologi membuat kualitas tanaman lebih baik dan bermutu.

Selain itu kerjasama antara fisika dan teknologi juga menghasilkan pangan yang lebih tahan lama dan awet. Teknologi pengawetan makanan, seperti pengeringan, pengasapan, dan pencairan, didasarkan pada prinsip-prinsip fisika untuk meningkatkan umur simpan dan keamanan pangan. Kemudian ada beberapa istilah baru yang muncul akibat dari perpaduan fisika dan teknologi dalam sektor pangan, diantaranya ;

a.  Termodinamika

Fisika termodinamika membahas transfer energi, yang penting dalam memahami proses pemanasan, pendinginan, dan perubahan fase dalam pengolahan pangan.

b.   Radiasi

Pemahaman tentang radiasi membantu dalam teknik pengawetan pangan dengan menggunakan radiasi ionisasi atau radiasi mikro gelombang untuk mengurangi mikroorganisme patogen.

c. Mekanisme Fluida

Konsep mekanisme fluida diterapkan dalam pemrosesan dan pemindahan bahan dalam industri makanan, seperti pengadukan, perpindahan panas, dan aliran fluida dalam peralatan produksi.

d. Nanoteknologi

Perkembangan terbaru dalam fisika terapan, seperti nanoteknologi, memberikan kontribusi signifikan dalam pengembangan teknologi pangan. Partikel nano dapat memperbaiki tekstur, meningkatkan daya simpan, dan meningkatkan bioavailabilitas nutrisi dalam produk pangan, menciptakan inovasi yang mendukung tantangan global terkait keamanan pangan.

e. Pemanfaatan Laser

Teknologi laser juga telah menjadi bagian tak terpisahkan dari industri pangan modern. Pemprosesan pangan dengan laser dapat merubah sifat termal bahan pangan, mematikan mikroorganisme, dan meningkatkan keamanan pangan secara keseluruhan.

Teknologi Pangan

Teknologi pangan sendiri menurut Girschner, memiliki arti teknologi yang melibatkan proses pengubahan dari bahan baku biologis menjadi bahan baku yang lebih tahan lama dalam bentuk bahan setengah jadi ataupun sudah jadi, tanpa mengubah nilai gizi sehingga produk tersebut dapat diterima dengan aman oleh konsumen dengan kualitas yang terjamin.

Jika melihat pada definisi teknologi pangan yang disampaikan oleh Girschner, maka jelas sekali bahwa tujuan utama dari pengubahan bahan makanan mentah menjadi bahan setengah jadi adalah untuk menjaga bahan makanan dari kelangkaan dan kerusakan. Contohnya perubahan singkong menjadi tepung dan pembuatan gula tebu. Hal ini bertujuan untuk pengawetan bahan makanan sehingga dapat dikonsumsi dalam jangka waktu yang lama. Singkong yang sudah diubah menjadi tepung akan lebih awet dan tahan lama dibandingkan dengan singkongnya sendiri, begitupun gula tebu yang telah diolah akan lebih banyak manfaatnya jika dibandingkan dengan gula tebu yang belum diolah.

Disinilah fungsi dari penerapan teknologi pangan. Teknologi pangan membantu membuat makanan lebih tahan lama tanpa mengurangi kadar gizi di dalamnya. Sehingga makanan bisa dikonsumsi dengan aman dan tahan lama oleh masyarakat. Sebetulnya teknologi pangan sudah berkembang sejak lama bahkan para nenek moyang kita lebih paham dan handal dalam mengolah makanan agar lebih tahan lama. Seiring berkembangnya zaman teknologi pangan juga semakin berkembang dengan pesat.

Dampak Negatif Teknologi Pangan

Selain dari berbagai macam keuntungan pemanfaatan teknologi pangan, tentu ada dampak negatif yang ditimbulkan. Sebab bagaimanapun juga, penggunaan teknologi pada makanan akan menimbulkan dampak negatif yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan manusia, diantaranya ;

a. Hilangnya Ketergantungan pada Varietas Lokal

Penggunaan teknologi dapat mengarah pada ketergantungan pada varietas tanaman atau jenis pangan tertentu, sehingga meningkatkan risiko hilangnya keanekaragaman genetik dan keanekaragaman pangan.

b. Residu Kimia

Penggunaan pestisida, herbisida, dan bahan kimia lainnya dalam produksi pangan menggunakan teknologi dapat meninggalkan residu kimia pada hasil pertanian yang dapat berdampak buruk pada kesehatan manusia dan lingkungan.

c. Peningkatan Sampah Plastik

Kemasan dan pengemasan modern menggunakan bahan plastik yang sulit terurai, menyebabkan peningkatan sampah plastik yang dapat merusak lingkungan.

d. Ketergantungan pada Input Energi Fosil

Produksi dan distribusi pangan menggunakan teknologi modern seringkali memerlukan konsumsi energi fosil yang tinggi, berkontribusi pada emisi gas rumah kaca dan perubahan iklim.

e. Ketidaksetaraan Akses Teknologi

Pemanfaatan teknologi pangan dapat meningkatkan kesenjangan akses terhadap sumber daya dan teknologi di antara petani atau negara, menyebabkan ketidaksetaraan dalam keberlanjutan produksi pangan.

f. Peningkatan Kecanduan Makanan Cepat Saji

Teknologi dalam proses produksi makanan cepat saji dapat menyebabkan peningkatan konsumsi makanan tidak sehat, yang berpotensi menyebabkan masalah kesehatan seperti obesitas dan penyakit terkait.

g. Kekhawatiran Keamanan Pangan

Meskipun teknologi dapat meningkatkan efisiensi produksi pangan, namun juga muncul kekhawatiran terkait keamanan pangan, seperti kontaminasi mikroba atau bahan kimia yang mungkin terkandung dalam hasil pangan.

Dari uraian tersebut maka penting untuk mengimbangi kemajuan teknologi dengan pertimbangan yang cermat terhadap dampak sosial, lingkungan, dan kesehatan agar pemanfaatannya dapat memberikan manfaat jangka panjang.

KESIMPULAN

Hubungan antara fisika, teknologi, dan pangan melibatkan integrasi berbagai prinsip fisika dalam proses produksi, penyimpanan, dan konsumsi pangan. Fisika memainkan peran sentral dalam pengembangan teknologi pangan, memastikan keamanan, keberlanjutan, dan efisiensi dalam rantai pasokan pangan. Salah satu aspek utama hubungan ini terletak pada pemahaman sifat-sifat fisika bahan pangan. Konsep-konsep seperti panas, tekanan, dan kelembaban diterapkan dalam proses pengolahan pangan. Teknologi pemanasan, seperti oven mikro dan pemanas induksi, memanfaatkan prinsip konduksi dan radiasi untuk memasak makanan dengan lebih cepat dan efisien. Selain itu, pemahaman fisika termodinamika mendukung pengembangan teknologi pendinginan dan pembekuan, memperpanjang umur simpan produk pangan.

Dalam aspek pertumbuhan tanaman, fisika juga berperan. Teknologi penggunaan sensor dan pengendalian iklim seringkali didasarkan pada prinsip fisika untuk mengoptimalkan pertumbuhan tanaman. Selain itu, pemahaman tentang mekanika fluida digunakan dalam sistem irigasi dan penyimpanan air untuk pertanian.

Aspek lain dari hubungan ini adalah dalam pengemasan dan pengangkutan pangan. Teknologi kemasan menggunakan prinsip fisika untuk memastikan keamanan dan kualitas pangan selama distribusi. Vacuum packaging, misalnya, memanfaatkan tekanan atmosfer untuk memperpanjang umur simpan produk.

Dalam pengembangan teknologi pangan, perangkat fisika seperti spektroskopi dan pemindaian sinar-X digunakan untuk mendeteksi kontaminan atau cacat pada produk pangan. Teknologi ini memungkinkan pengendalian kualitas yang lebih ketat dan peningkatan keamanan pangan. Meskipun terdapat manfaat besar dalam penggunaan fisika dalam teknologi pangan, tantangan juga muncul, seperti dampak lingkungan dan masalah keberlanjutan. Oleh karena itu, penting untuk terus mengembangkan teknologi dengan mempertimbangkan dampak sosial, ekonomi, dan lingkungan agar dapat memberikan solusi inovatif untuk mendukung ketahanan pangan global.

Hasil penelitian ini menjelaskan bahwa pemahaman mendalam tentang prinsip fisika membuka pintu untuk pengembangan teknologi yang berdampak besar pada sektor pangan. Sinergi antara fisika, teknologi, dan pangan menjadi kunci untuk mencapai inovasi berkelanjutan dalam memenuhi tuntutan masyarakat akan pangan yang aman, berkualitas, dan berkelanjutan.