Penerapan Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) Pada Pati Tepung

Sumber : freepik.com

Kualitas suatu makanan bergantung pada sifat bahan baku yang digunakan dalam proses produksi dan pengolahan. Penanganan yang cermat terhadap bahan makanan selalu menjadi target utama bagi industri pangan. Saat ini survei epidemiologi modern telah menunjukkan bahwa pengolahan pangan yang tepat dan dengan meminimalkan proses pengolahan akan bermanfaat bagi kesehatan manusia. Untuk memanfaatkan secara maksimal bahan pangan yang telah diberikan oleh alam kepada manusia, banyak teknologi yang telah dieksplorasi dalam industri pangan untuk memuaskan konsumen dengan produk yang enak, aman, dan sehat salah satunya adalah teknologi Pulsed Electric Field (PEF).

Pulsed Electric Field (PEF) adalah teknologi pangan non termal yang saat ini sedang berkembang, dimana dalam prosesnya melibatkan penggunaan denyutan listrik intensitas tinggi untuk durasi pendek (nano hingga mikrodetik) di dalam sebuah ruangan perlakuan (treatment chamber) yang terletak di antara elektroda (Conde et al. 2022).

Penggunaan teknologi non termal PEF memiliki potensi menggantikan pemrosesan termal konvensional untuk menonaktifkan patogen dan organisme pembusuk pada suhu yang lebih rendah sehingga dapat memperpanjang umur simpan, dengan tetap mempertahankan karakteristik sensorik serta nutrisi dari produk pangan (Castrol et al. 2023). PEF dapat memperpanjang umur simpan produk pangan dengan memecahkan membran sel patogen dan mikrooganisme pembusuk dimana sel bakteri akan kehilangan membrannya dan mengakibatkan kematian sel.

Sumber : freepik.com

Pati terbentuk secara alami sebagai butiran kompleks yang tidak larut dalam air. Pati adalah polisakarida yang keberadaannya melimpah secara alami dan tersimpan banyak didalam tumbuhan sehingga sebagian besar merupakan bahan pangan nabati yang dapat dimakan serta berkontribusi terhadap tekstur dan rasa dari produk akhir yang dibuat darinya. Setiap jenis pati memiliki karakteristik dan sifat yang spesifik. Sifat-sifat pati bergantung dari berbagai faktor eksternal dan internal seperti asal atau jenis tumbuhan, kondisi iklim, dan area budidaya tanaman (Castro et al. 2023).

Pati sebenarnya jarang digunakan dalam bentuk aslinya, karena tidak memiliki sifat fungsional yang dapat digunakan dengan baik oleh industri makanan. Tepung sebagian besar terdiri dari pati (67-88%), serat (1-5%), dan dalam jumlah yang lebih rendah untuk protein, lemak, dan abu (Aryee et al. 2006 dalam ).

Pulsed electric fields (PEF) adalah teknik pemrosesan yang baru-baru ini menjadi sorotan untuk dipertimbangkan pada produk makanan kaya pati seperti tepung. Hal ini karena PEF dapat menawarkan peluang baru untuk mengubah karakteristik fisikokimia dan struktural pati yang dapat menyebabkan perubahan fungsionalitas produk (Duque et al. 2022).

Pada penelitian mengenai penggunaan PEF untuk produk tepung yang telah dilakukan hanya untuk mengurangi bakteri pada tepung, akan tetapi penelitian terbaru mengungkapkan PEF dapat memberikan peluang untuk membuat produk tepung baru dengan memodifikasi sifat-sifat tepung melalui pati yang melekat pada tepung dan menciptakan informasi baru untuk diterapkan secara potensial.

Penerapan PEF terhadap produk pati atau tepung ini telah dilakukan penelitian dan memberikan pengaruh terhadap kecernaan pati. Mengenai daya cerna pati secara in-vitro, menyebabkan peningkatan kandungan pati yang dapat dicerna dengan cepat dan penurunan pati yang dapat dicerna secara perlahan, namun tetap mempertahankan kandungan pati resisten.

Daya cerna pati lebih rendah yang diolah oleh PEF dalam kondisi pencernaan simulasi manusia secara in-vitro menjanjikan untuk penggabungan pati dalam makanan manusia (Castro et al. 2023). PEF adalah teknik yang lebih aman karena tidak memerlukan penggunaan pelarut kimia, oleh karena itu merupakan teknik yang lebih ramah lingkungan, menghadirkan biaya pemrosesan yang lebih rendah dibandingkan dengan asetilasi tradisional.

Prinsip perlakuan PEF pada sel mikroba dan butiran pati adalah sama. PEF memiliki potensi untuk memodifikasi sifat mikrostruktur dan fungsional biomakromolekul seperti pati. Modifikasi fisik pati menggunakan PEF telah menarik minat ilmiah karena prosesnya sederhana dan cepat, tanpa melibatkan reagen kimia, tidak menghasilkan residu dan dengan demikian dapat menghasilkan produk "clean-label".

Sumber :

Castro LMG, Alexandre EMC, Saraiva JA, Pintado M. 2023. Starch extraction and modification by pulsed electric fields. FOOD REVIEWS INTERNATIONAL. 39(4): 2161–2182.

Conde LA, Kebede B, Leong SY, Oey I. 2022. Changes in starch in vitro digestibility and properties of cassava flour due to pulsed electric field processing. Food. 11(3714): 1-15.

Duque SMM, Leong SY, Agyei D, Singh J, Larsen N, Sutton K. Understanding the mechanism of how pulsed electric fields treatment affects the digestibility and characteristics of starch in oat flour. Appl. Sci. 12: 1-22.