artikel

FAKTOR – FAKTOR PENYEBAB KERUSAKKAN BAHAN HASIL PERTANIAN DAN CARA-CARA PENCEGAHANNYA

PeNdAhUlUaN

Kerusakan bahan hasil pertanian dapat tampak sebagai perubahan-perubahan pada sifat organoleptis, nilai gizi atau keamannya. Istilah kerusakkan umumnya diasosiakan dengan pembusukkan yang mengakibatkan bahan tersebut tidak patut lagi dimakan manusia. Untuk keperluan industri, baik industri pertanian maupun pengolahan pangan, kerusakkan sebaiknya dipandang sebagai setiap perubahan yang terjadi pada sifat-sifatnya yang tidak kita inginjan, d.p.l, sifat-sifatnya menyimpang dari suatu standar yang telah ditetapkan terlebih dahulu. Berdasarkan definisi ini maka proses perusakkan akan dimulai segera setelah pemanasan, pemotongan, penangkapan atau pengolahan. Kecepatan proses perusakkan ini berbeda-beda tergantung jenis komoditinya.

“Tabel, DaYa TaHaN sImPaN bErBaGaI bAhAn HaSiL pErTaNiAn”

BaHaN hAsIl PeRtAnIaN	DaYa TaHaN sImPaN pAdA 21°C ( HaRi )
Daging	1-2
Ikan	1-2
Ayam/unggas	1-2
Ikan dan daging yang dikeringkan, diasin atau diasap	360 atau lebih
Buah-buahan	1-7
Buah-buahan kering	360 atau lebih
Sayuran	1-2
Sayuran umbi/akar	7-20
Biji-bijian kering	360 atau lebih

Kerusakkan bahan hasil pertanian dapat dibedakan atas kerusakkan biologis (kerusakkan karena mikroorganisme, insekta, parasit, dan tikus), kimia/biokimia dan mekanis. Faktor-faktor penyebabnya :

Pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme, terutama ragi, kapang dan khamir

Aktivitas enzim-enzim

Insekta, parasit dan tikus

Suhu lingkungan, baik suhu tinggi maupun suhu rendah

Kelembaban udara

Udara, terutama pengaruh oksigen

Cahaya

Waktu penyimpanan

Proses perusakkan bahan hasil pertanian berlangsung baik sebelum maupun sesudah panen. Dalam proses tersebut semua faktor-faktor tersebut di atas bekerja secara bersama-sama. Misalnya : bakteri, insekta, dan cahaya dapat bekerja sama dalam menyebabkan pembusukkan. Demikian pula suhu dan kelembaban udara dapat mempengaruhi pertumbuhan dan aktvitas mikroorganisme maupun aktivitas-aktivitas enzim yang terdapat dalam jaringan-jaringan bahan hasil pertanian.

Proses-proses perusakkan yang bekerja pada suatu bahan tertentu dipengaruhi oleh keadaan lingkungan dimana bahan itu disimpan. Dalam usaha pengawetan bahan-bahan hasil pertanian tindakan-tindakan yang diambil bertujuan untuk menghilangkan/mengurangi pengaruh faktor-faktor penyebab kerusakkan hingga seminimal mungkin. Misalnya : Dalam hal pengawetan daging dengan cara pengalengan: Sterilisasi bertujuan mematikan mikroorganisme dan mengnonaktifkan enzim-enzim yang ada di dalam dagingnya. Kita memasukkan daging tersebut dalam kaleng untuk melindunginya terhadap serangan insekta dan tikus, serta pengaruh cahaya yang dapat menimbulkan pemudaran warna dan penurunan nilai gizi. Selain itu, kaleng juga mencegah terjadinya pengeringan dari daging tersebut. Sebelum ditutup kaleng biasanya divakumkan atau udara di dalamnya diganti dengan gas nitrogen untuk mencegah terjadinya reaksi-reaksi oksidasi. Kaleng-kaleng ini kemudian disimpan dalam ruangan yang dingin untuk mencegah/memperlambat kecepatan reaksi-reaksi kimia yang masih bisa berlangsung di dalamnya. Sekalipun telah diambil tindakan-tindakan itu daya tahan simpan makanan di dalamnya tetap masih mempunyai batas-batas tertentu. Jadi, terlihat bahwa dalam usaha-usaha pengawetan kita perlu memperhitungkan jenis-jenis kerusakkan yang bisa terjadi pada bahan tersebut kemudian memilih cara-cara yang diperlukan untuk menghindarinya dalam batas-batas ekonomis.

Untuk memahami kerusakan-kerusakan bahan hasil pertanian perlu diketahui bagaimana faktor penyebabnya.

BaKtErI, kHaMiR dAn KaPaNg

Mikroorganisme dapat dibagi kedalam 2 golongan besar, yaitu :

Mikroorganisme yang berguna, misalnya mikroorganisme yang diperlukan untuk fermentasi kecap, tempe, alkohol, anggur, bir, asam cuka, keju, dll. Dalam proses fermentasi mikroorganismenya diinokulasikan pada bahan bakunya kemudian lingkungannya kita atur demikian rupa sehingga menguntungkan pertumbuhannya tetapi menekan pertumbuhan mikroorganisme yang tidak berguna.

Mikroorganisme yang tidak berguna, yaitu mikroorganisme yang menimbulkan penyakit, mensintesa racun dan yang menyebabkan pembusukkan.

Mikroorganisme dijumpai dimana-mana di sekitar kita yaitu dalam tanah, air, udara, kulit, dan bulu hewan, saluran pencernaan dan rongga lainnya dalam tubuh hewan, kulit sayuran dan buah-buahan, kulit gabah, cangkang, kacang-kacangan, alat pengolahan serta kulit, tangan dan pakaian orang-orang yang mengelola makanan.

Perlu diingat bahwa dalam jaringan hewan dan tumbuh-tumbuhan yang sehat tidak dijumpai mikroorganisme. Mikroorganisme pada makhluk hidup hanya dijumpai di bagian-bagian dan rongga-rongga tubuh yang berhubungan dengan dunia luar. Misalnya: otot hewan dan jaringan-jaringan tumbuhan semuanya bersifat steril (bebas dari kuman), akan tetapi bila permukaan kulitnya terluka/terkelupas atau bila menjadi lemak akibat terangsang penyakit atau karena kematian maka mikroorganisme dapat menghancurkan jaringan kulit dan menembus ke dalam jaringan. Contoh lain, misalnya; air susu : air susu yang dihasilkan hewan bersifat steril tetapi ketika melalui rongga dalam kambing mulailah terjadi kontaminasi dan ini menjadi makin besar ketika air susu kontak dengan udara dan peralatan pemerahan dan penampungan susu.

Bakteri, Khamir, dan kapang ternyata dapat menyerang hampir semua konsumen dari bahan hasil pertanian. - Ada yang dapat mengfermentasi gula dan pati - ada yang bisa menguraikan lemak dengan menghasilkan ketengikan - dan adapula yang dapat menguraikan protein dengan menimbulkan bau busuk dan bau amonia. Ada pula jenis-jenis mikroorganisme yang menghasilkan asam dan gas sehingga makanan tampak berbusa - ada juga yang menghasilkan pigmen-pigmen yang menyebabkan diskolorasi bahannya (perubahan warna) - serta ada pula yang menghasilkan racun. Kontaminasi bahan hasil pertanian oleh mikroorganisme umumnya menimbulkan gejala-gejala kerusakan yang kompleks yang terjadi secara simultan atau dapat pula berupa serangkaian perubahan dengan urutan tertentu misalnya, pembentukan asam, gas, bau-bau busuk, perubahan-perubahan warna, dsb.

Kerusakkan yang ditimbulkan oleh mikroorganisme bisa sangat besar, dan hal ini terutama disebabkan karena mikroorganisme berkembangbiak dengan cepat sekali bila keadaan lingkungannya menguntungkan. Misalnya; dalam suasana lingkungan yang baik jumlah mikroorganisme dapat meningkat 2 kali dalam waktu 30 menit. Sebagai contoh, misalnya air susu segar yang belum dipasteurisasikan umunya mengandung 100.000 mikroorganisme per ml, jumlah ini dapat berlipat ganda menjadi 25 juta dalam 24 jam dan 5 triliun (5x10⁹) dalam waktu 96 jam.

Menurut suhu yang diperlukan mikroorganisme untuk dapat tumbuh dan berkembang biak maka mikroorganisme itu dapat dibagi menjadi 3 golongan :

Jenis-jenis yang mesofil : 16-38°C. Sebagian terbesar dari mikroorganisme termasuk golongan ini.

Jenis-jenis yang psychrofil : 0-16°C

Jenis-jenis : 38-80°C

Spora dari bakteri bersifat sangat tahan terhadap suhu tinggi ; spora-spora ini kemudian dapat tumbuh bila suhunya turun kembali hingga suhu yang baik untuk pertumbuhannya.

Menurut kebutuhannya akan oksigen mikroorganisme dibedakan atas jenis-jenis yang aerobik (memerlukan O₂) dan anaerobik (untuk tumbuh memerlukan suasana bebas oksigen/dengan tekanan oksigen rendah)

Mikroorganisme yang merugikan meliputi mikroorganisme pembusuk dan mikroorganisme yang menimbulkan penyakit infeksi dan penyakit intoksikasi.

Penyakit infeksi adalah penyakit-penyakit yang ditimbulkan karena saat dikonsumsi terkontaminasi oleh mikroorganisme yang kemudian berkembangbiak dalam tubuh manusia dan menimbulkan gejala-gejala penyakit.

Penyakit intoksikasi/keracunan adalah penyakit-penyakit yang ditimbulkan karena orangnya memakan pangan yang mengandung racun/toksin ; racun tersebut dihasilkan oleh mikroorganisme yang tumbuh dan berkembang dalam bahan tersebut sebelum dimakan. Jadi, gejala penyakitnya disebabkan oleh toksinnya dan bukan mikroorganismenya.

Jenis-jenis mikroorganisme yang menimbulkan infeksi adalah terutama jenis bakteri :

“Salmonella”

Penyakitnya ada 2 macam, yaitu Salmonellosis dan Demam enteric.

Salmonellosis yaitu gejala tampak sebagai gastroenteritis. Sakit perut, diare, dan pembentukkan gas.

Demam Enteric : contohnya adalah demam tipus yang disebabkan oleh Salmonella Typhi dan demam Parathypus yang disebabkan oleh Salmonella Paratyphi.

“Clostridium Perfringens”

Penyakit yang ditimbulkan adalah gastroenteritis : Penyakit perut, diare, dan pembentukkan gas.

“Shigella Dysenteriae”

Menimbulkan Disentri Basiler.

“Vibrio Parahaemolyticus”

Menimbulkan gastroenteritis, banyak dijumpai di jepang karena konsumsi ikan laut segar.

“Esherichia Coli”

Menimbulkan gastroenteritis

“Bacillus Cereus”

Menimbulkan gastroenteritis

Selain itu juga terdapat penyakit infeksi yang ditimbulkan oleh virus antara lain Virus Hepatitis, Virus Polio, dll.

Mikroorganisme yang menimbulkan penyakit infeksi yang ditimbulkan oleh virus antara lain :

“Clostridium Botulinium”

o Penyakitnya dikenal sebagai “Botulism”, dengan gejala sakit perut, diare, muntah-muntah, mata berkunang-kunang, otot kejang-kejang, paralysis otot-otot system pernapasan dan jantung.

o Sumber: Makanan kaleng yang proses pernapasannya kurang baik, daging, dan ikan.

“Staphylococcus Aureus”

o Menimbulkan gastroenteritis

o Sumber : Berisi krim, daging dan unggas, produk-produk yang mengandung susu, dll. Umumnya karena pendinginan yang tidak sempurna.

“Aspergillus Flavus”

o Kapang ini menghasilkan Aflatoksin yang bersifat karsinogenik dan mutagenik.

o Sumber : Kacang tanah, kacang kedelai, bungkil kelapa, minyak kelapa kasar.

“Pseudomonas Cocovenenans”

o Kapang ini menghasilkan 2 macam toksin yaitu toksoflavin dan asam bongkrek, dan menimbulkan keracunan tempe bongkrek.

o Asam bongkrek mempengaruhi metabolisme glikogen dengan akibat-akibat fatal.

InSeKtA, pArAsIt, DaN tIkUs

Kerusakkan karena serangan insekta di negara-negara maju meliputi 5-10%, tetapi negara-negara yang sedang berkembang mencapai 50%. Pada serangan insekta, bukan saja serangga-serangga memakan bahan hasil pertanian tetapi juga selalu diikuti serangan bakteri, khamir dan kapang.

Pada serelia, buah-buahan yang dikeringkan serta rempah-rempah serangan hama dapat dikendalikan dengan femigasi antara lain dengan metil-bromida, etilen-oksida, propilen-oksida, dll. Fumigan-fumigan etilen dan propilen-propilen tidak bisa diterapkan pada makanan berkadar air tinggi karena membentuk toksin.

Pada tepung terigu dapat diatasi dengan menyemprotkan tepung dengan tekanan tinggi pada suatu permukaan yang keras, dengan cara ini telur serangga akan rusak.

Kontaminasi bahan makanan oleh insekta tidak dapat dikendalikan secara sempurna, karena itu di negara-negara maju, seperti Amerika Serikat, diterapkan standar kontaminasi yang masih diperbolehkan.

Jenis-jenis parasit yang mengkontaminasi bahan makanan adalah antara lain Cacing Trichina Spiralis dan Entamoeba Histolytica.

• Trichina Spiralis disebarkan melalui daging babi, dapat diatasi dengan jalan memasak lebih lama atau membekukan daging sebelum dimakan.
• Entamoeba Histolytica menimbulkan penyakit disentri amoeba.

Tikus merupakan problema bukan saja karena hasil panenan, tetapi juga karena perkembangbiakkannya yang sedemikian cepat. Seekor tikus dapat hidup 2-3 tahun, dan dalam masa itu beranak 3-5 pertahun dengan tiap kali 7-8 anak. Selain itu kotorannya juga bisa mengandung bakteri penyebab penyakit seperti Salmonella, dll.

E n Z i M

Enzim yang terdapat pada bahan hasil pertanian dapat berasal dari bahannya sendiri dan juga bisa berasal dari mikroorganisme yang mengkontaminasi.

Enzim dapat menimbulkan reaksi-reaksi fermentasi, ketengikan maupun pembusukkan.

Aktivitas enzim masih berlangsung terus menerus sekalipun bahan hasil pertanian itu telah terpisah dari pohon atau pada hewan setelah pemotongan atau dalam hal susu setelah pemerahan.

Pada umumnya aktivitas enzim meningkat secara dramatis setalah pemanenan atau pemotongan. Hal ini disebabkan karena aktivitas enzim dipengaruhi/dikendalikan oleh banyak faktor. Setalah pemanenan/pemotongan kesetimbangan antara faktor-faktor tersebut hilang. Contoh : Pepsin, merupakan enzim yang diperlukan untuk pencernaan protein dalam saluran pencernaan, tetapi dalam hewan hidup enzim tersebut tidak akan bereaksi dengan dinding usus yang terbuat dari protein juga. Bila hewan tersebut dipotong maka sifat ini akan hilang.

Untuk mencegah terjadinya kerusakan bahan hasil pertanian oleh enzim, maka enzim perlu di-non-aktifkan yaitu dengan jalan pemanasan, penggunaan zat-zat kimia, radiasi, dll.

Aktivitas enzim tidak selalu merugikan misalnya : pada pemasakan buah dan pelayuan daging.

SuHu TiNgGi DaN sUhU rEnDaH

Suhu mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme dan kecepatan reaksi-reaksi kimia, baik yang enzimatis maupun yang non-enzimatis. Dalam kisaran suhu 10-38°C ( Kisaran suhu penyimpanan bahan hasil pertanian ), kecepatan reaksi kimia akan naik 2 kali untuk setiap kenaikan suhu sebanyak 10°C. Reaksi-reaksi kimia dapat mengakibatkan penguraian vitamin, rusaknya protein, dll. Suhu tinggi juga dapat mempengaruhi pengeringan bahan.

Suhu rendah yang tidak diatur secara baik juga dapat menyebabkan kerusakan bahan hasil pertanian, misalnya sayuran dan buah-buahan akan mengalami kerusakan tekstur antara lain kulitnya pecah. Selanjutnya hal ini akan memudahkan terjadinya serangan mikroorganisme. Selain itu suhu yang terlalu rendah juga dapat merusak bahan cair, misalnya pecahnya susu atau emulsi ( Pemisahan fraksi lemak dari fraksi air )

Pada sayuran dan buah-buahan perlu diingat bahwa setiap jenis memliki suhu penyimpanan optimum. Bila disimpan di bawah suhu optimum maka dapat terjadi Chiling Injury, yang dapat tampak sebagai perubahan warna, permukaan yang bopeng dan pembusukan. Pisang dan tomat adalah contoh produk yang tidak tahan terhadap suhu yang terlalu rendah, suhu penyimpanannya harus di atas 10°C. Pada umumnya sayuran dan buah-buahan disimpan pada suhu 4°C.

U d A r A / o K s I g E n

Oksigen dalam udara dapat merusak vitamin-vitamin terutama vitamin A dan C, pigmen, zat-zat flavor, dll. Disamping itu udara juga mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme terutama kapang. Kapang adalah mikroorganisme aerob, karena itu selalu dijumpai pada permukaan bahan hasil pertanian.

Udara dan oksigen sekitar bahan hasil pertanian dapat diatur dengan cara melakukan vakumisasi kemasan-kemasan, dengan mengganti udara dalam kemasan dengan gas lambam/inert (N₂ dan CO₂) atau dapat pula dengan jalan menambahkan zat-zat kimia yang dapat mengikat sisa oksigen dalam kemasan.

C a H a Y a

Cahaya dapat menimbuilkan kerusakkan pada vitamin-vitamin (Riboflavin, vitamin A dac C) dan pigmen. Contohnya : Susu yang dikemas dalam botol plastik mengalami kerusakkan “ Sunlight Flavor “ dan pemudaran warna daging. Pengaruh cahaya dapat diatasi dengan kemasan yang tidak tembus cahaya.

PrInSiP-pRiNsIp PeNgAwEtAn BaHaN hAsIl pErTaNiAn

Untuk bahan-bahan hasil pertanian yang tidak akan disimpan untuk jangka waktu panjang, prinsip-prinsipnya adalah sebagai berikut :

Pertahankanlah bahan hasil pertanian itu dalam keadaan hidup selama mungkin d.p.l. janganlah mematikan hewan/tanaman sebelum tiba saatnya untuk dimasak. Misalnya : ikan sebaiknya disimpan dalam tangki-tangki air dalam keadaan ini kerusakkan yang dapat terjadi padanya kecil.

Jika bahan hasil pertanian itu telah mati maka hendaknya segera dibersihkan, dibungkus lalu disimpan dalam lemari es.

Dengan cara-cara tersebut proses pembusukkan dapat kita perlambat sedikit.

Untuk bahan-bahan hasil pertanian yang akan disimpan untuk jangka waktu diperlukan perlakuan-perlakuan lain yang terutama ditujukan pada in-aktivasi dari mikroorganisme yang merupakan faktor utama dari proses pembusukkan.

Pertumbuhan mikroorganisme dapat dikendalikan dengan :

Pemanasan

Pendinginan

Pengeringan

Pemakaian garam, asam, gula, asap, dan bahan-bahan pengawet

Radiasi

Setiap cara pengawetan tersebut di atas juga memiliki pengaruh-pengaruh buruk terhadap kualitas bahan hasil pertanian sebetulnya merupakan kompromi antara usaha membunuh mikroorganisme pembusuk dan usaha untuk menekan kerusakan-kerusakan akibat penerapan tersebut hingga seminimal mungkin.