Peran Ahli Pangan dalam Pengembangan Inovasi Kemasan Pangan berbasis Nanoteknologi

Kemasan cerdas merupakan teknologi kemasan yang dapat memberikan informasi kondisi kesegaran produk pangan kepada konsumen yang dapat memanfaatkan baik sensor kimia maupun kemosensor (Realini dan Marcos 2014). 

Sementara kemasan aktif merupakan kemasan yang mengandung senyawa yang dapat berinteraksi aktif antara bahan kemasan dan bahan pangan yang dikemas. Kemasan aktif digunakan untuk memperpanjang masa simpan dan mempertahankan kualitas pangan yang dikemas (Warsiki et al. 2013).

Ilustrasi skematik/konsep smart food packaging. Sumber: Rodrigues et al. (2021)

Pengembangan nanoteknologi dapat membantu mewujudkan smart food packaging. Nanoteknologi adalah bidang ilmu pengetahuan dan teknik yang berfokus pada desain, sintesis, karakterisasi, serta aplikasi material dengan mengendalikan bentuk dan ukuran pada skala nanometer (1-100 nm). 

Smart food packaging atau kemasan makanan pintar adalah istilah yang mengacu pada penggunaan nanoteknologi untuk untuk meningkatkan fungsionalitas kemasan, termasuk peningkatan sifat mekanik, sifat penghalang gas dan uap air yang lebih baik, serta kemampuan antimikroba (Thirumalai et al. 2023). 

Salah satu contohnya adalah hasil penelitian Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian (balitbangtan) mengembangkan teknologi nanoselulosa sebagai campuran bioplastik kemasan pangan yang lebih ramah lingkungan karena mampu mempercepat waktu urainya. Selain itu, penambahan nanoselulosa dari limbah pertanian dari hasil penelitian tersebut mampu meningkatkan kuat tarik sekaligus menurunkan permeabilitas bioplastik. Nanoselulosa dapat diproduksi dengan memanfaatkan limbah biomassa pertanian seperti tandan kosong kelapa sawit, tongkol jagung, daun nanas, jerami padi, dan sebagainya.

Aplikasi nanoteknologi pada pengembangan smart food packaging juga dapat membantu untuk mendeteksi kontaminasi atau pembusukan makanan dengan menggabungkan nano barcodes untuk mengautentikasi dan melacak makanan dan nano sensors untuk memberikan informasi tentang kondisi makanan baik di dalam maupun di luar kemasan (Rodrigues et al. 2021). 

Berdasarkan hasil penelitian Balitbangtan, nanoselulosa berbagai penelitian jenis nanopartikel yang dapat diaplikasikan pada smart food packaging yaitu nanopartikel emas, seng oksida (ZnO), dan titanium dioksida (TiO2) yang masing-masing berfungsi untuk mendeteksi gas amina yang dihasilkan oleh pembusukan daging, pertumbuhan mikroba, dan senyawa volatil organic (Fuertes et al. 2016).

Selain itu, inovasi smart food packaging ini dapat memberikan informasi secara real-time (waktu saat itu juga). Hal ini dapat dilakukan melalui sensor yang terpasang di dalam kemasan atau melalui label pintar yang dapat mendeteksi suhu, kelembaban, dan kesegaran produk pangan, serta memberi peringatan kepada konsumen dan pemasok tentang masalah yang dapat mempengaruhi kualitas produk. 

Hal ini sangat penting untuk diaplikasikan pada produk makanan seperti, daging dan ikan, karena mudah mengalami pembusukan akibat perubahan kecil dalam suhu atau kelembaban dan membuat makanan tersebut tidak layak dikonsumsi (Realini dan Marcos 2014).

Penggunaan smart food packaging ramah lingkungan juga diharapkan dapat mengurangi sampah baik sampah plastik maupun sampah makanan (food waste) sehingga kebutuhan pangan akan lebih terpenuhi dan mewujudkan ketahanan pangan.