Teknologi High Hydrostatic Pressure (HHP) untuk Inaktivasi Mikroba
Saya adalah mahasiswa pascasarjana di IPB dengan program studi magister Ilmu Pangan. Besar harapan saya sebagai lulusan ilmu pangan untuk dapat mengambil peran dalam mewujudkan ketahanan pangan di Indonesia.
·waktu baca 5 menit
Tulisan dari Baiq Nuzulina tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
Aplikasi teknologi pengolahan pangan telah banyak berkembang, hal ini memungkinkan industri untuk memilih metode pengolahan yang lebih efisien terhadap produk pangannya. Umumnya industri menggunakan pemrosesan termal untuk inaktivasi mikroba, namun seiring bertambahnya waktu dan ilmu pengetahuan proses termal mungkin saja tidak sesuai diaplikasikan pada produk tertentu. Hal ini karena proses termal seringkali dapat mempengaruhi kualitas gizi dan sensori dari produk yang kurang diminati konsumen. Oleh karena itu dikembangkan teknologi non-termal sebagai alternatif pengolahan yang mampu menginaktivasi mikroba dan menjaga kualitas bahan pangan.
Teknologi High hydrostatic pressure (HHP) merupakan salah satu alternatif yang menjanjikan dalam pengolahan pangan. HHP merupakan metode non-termal yang dapat memperpanjang umur simpan secara efisien dengan menginaktivasi mikroba dan sekaligus mempertahankan kualitas gizi dan sensori bahan pangan.
PerbesarTulisan ini akan membahas bagaimana aplikasi teknologi HHP untuk inaktivasi mikroba pada berbagai jenis produk seperti susu sapi, susu kambing, susu UHT, jus wortel-jeruk, jus buah opuntia, dan minuman tradisional seperti shalgam dan hardaliye. HHP juga memiliki potensi besar untuk mengembangkan produk pangan yang diolah secara minimal dengan kualitas gizi, sensori, tekstur, dan umur simpan yang lebih lama.
Aplikasi teknologi HHP
Aplikasi teknologi HHP untuk inaktivasi mikroba dilakukan Lim et al. (2023) terhadap susu sapi dengan tekanan 600 MPa selama 10 menit yang menunjukkan bahwa HHP mampu mereduksi jumlah mikroba (Total Plate Count) menjadi kurang dari 2 log, koliform, dan Staphylococcus aureus kurang dari 1 log sehingga tidak terdeteksi pada penyimpanan selama 60 hari, artinya masa simpannya bertambah. Begitu pula dengan penelitian yang dilakukan Tan et al. (2020) pada susu kambing dengan tekanan yang sama yaitu 600MPa selama 7 menit dapat mereduksi jumlah bakteri psikotrofik menjadi kurang dari 1 log. Zagorska et al. (2021) mencoba mengaplikasikan HHP pada susu UHT dan hasilnya pada tekanan 600 MPa selama 30 menit pemrosesan dapat mereduksi S. aureus sebesar 7 log, Escherichia coli dan Listeria monocytogenes sebesar 10 pangkat 4 hingga pangkat 7.
Selain pada susu, penggunaan tekanan tinggi juga diujikan pada produk minuman tradisional seperti shalgam dan hardaliye. Shalgam merupakan minuman tradisional asal Turki, minuman ini dibuat dengan cara difermentasi dari lobak, akan tetapi sangat rentan mengalami pertumbuhan mikroba, terutama kapang dan khamir. Penurunan jumlah khamir dan kapang pada shalgam dengan aplikasi HHP pada tekanan 367 Mpa, suhu 31.9 °C, dan waktu proses selama 10.5 menit mampu mencapai 4.30 log CFU/mL, penurunan total bakteri aerob mesofilik dan bakteri asam laktat masing-masing adalah >5.00 dan 6.68 log CFU/mL yang menunjukkan inaktivasi total. Dengan demikian umur simpan shalgam meningkat (Ozturk et al. 2024).
Penelitian Atmaca et al. (2023) juga menunjukkan bahwa HHP mampu menginaktivasi mikroba pada minuman tradisional hardaliye. Hardaliye juga merupakan minuman tradisional asal Turki, yang dibuat dari ampas anggur merah yang diproses melalui fermentasi asam laktat dengan penambahan daun ceri asam dan biji sawi. Hardaliye memiliki umur simpan yang singkat, sehingga dilakukan upaya untuk memperpanjang umur simpannya. Oleh karena itu, pemrosesan HHP dilakukan untuk mengetahui pengaruh HHP terhadap inaktivasi mikroba dan perpanjangan umur simpan. Hasil penelitian menunjukkan penggunaan tekanan sebesar 490 MPa dan 29 ℃ selama 15 menit sebagai kondisi optimal. Reduksi sebesar 4 hingga 5 log pada Brettanomyces bruxellensis, total bakteri aerob mesofilik, Lactobacillus brevis, dan total khamir-kapang. Sampel yang diproses pada kondisi optimal ini disimpan baik selama 228 pada suhu 4 ℃ dan 108 hari pada suhu 22 ℃. Sementara yang tidak diolah dengan HHP pada suhu 4 ℃ rusak setelah 15 hari dan pada suhu 22 ℃ akan rusak di hari ke-3.
Aplikasi pasteurisasi termal pada jus buah opuntia dengan suhu 71.1 ℃ selama 30 detik memiliki umur simpan selama 22 hari, sementara pasteurisasi dengan tekanan tinggi pada 500 MPa selama 10 menit di suhu 20 ℃ mampu meningkatkan umur simpan selama 52 hari dengan menghambat pertumbuhan mikroba (Ferreira et al. 2022).
Pengolahan dengan HHP secara efektif dapat menghasilkan jus wortel-jeruk yang aman dengan kualitas yang terjaga pada tekanan yang lebih rendah dibandingkan dengan proses yang biasa digunakan secara komersial yaitu 600 MPa selama 3 menit. Penurunan lebih dari 5 log Listeria innocua berhasil dicapai pada tekanan 300 MPa selama 2 menit terhadap sampel jus wortel-jeruk (Pokhrel et al. 2022).
Berdasarkan beberapa literatur yang relevan diperoleh bahwa teknologi HHP diketahui dapat menginaktivasi mikroba dan dapat mempertahankan karakteristik fisiko-kimia produk. Oleh karena itu, HHP dapat diaplikasikan dengan meminimalkan perubahan cita rasa, warna, dan nutrisi sekaligus menjamin keamanan mikrobiologis dibandingkan metode pengawetan termal. Akan tetapi, seperti metode pengolahan lainnya tentu saja HHP juga memiliki keterbatasan disamping kelebihan yang ditawarkan. Keterbatasan ini sangat penting untuk menjadi dipertimbangkan produsen dalam penggunaan HHP, seperti efektivitas yang bergantung pada jenis mikroorganisme, komposisi produk, serta biaya peralatan yang tinggi.
Daftar pustaka
Atmaca B, Demiray M, Akdemir Evrendilek G, Bulut N, Uzuner S. 2023. High-Pressure Processing of traditional hardaliye drink: Effect on quality and shelf-life extension. Foods. 12(2876): 1−19.
Ferreira RM, Amaral RA, Silva AMS, Cardoso SM, Saraiva JA. 2022. Effect of High-Pressure and Thermal Pasteurization on Microbial and Physico-Chemical Properties of Opuntia ficus-indica Juices. Beverages. 8(84):1−20.
Lim SH, Chin NL, Sulaiman A, Tay CH, Wong TH. 2023. Microbiological, physicochemical and nutritional properties of fresh cow milk treated with industrial High-Pressure Processing (HPP) during storage. Foods. 12(3).
Ozturk E, Alpas H, Arici M. 2024. Effect of the High Hydrostatic Pressure process on the microbial and physicochemical quality of shalgam. ACS Omega. 9:10400–10414.
Pokhrel PR, Boulet C, Yildiz S, Sablani S, Tang J, Barbosa-Cánovas G V. 2022. Effect of high hydrostatic pressure on microbial inactivation and quality changes in carrot-orange juice blends at varying pH. LWT. 159: 1–9.
Tan SF, Chin NL, Tee TP, Chooi SK. 2020. Physico-chemical changes, microbiological properties, and storage shelf life of cow and goat milk from industrial high-pressure processing. Processes. 8(697): 1–13.
Zagorska J, Galoburda R, Raita S, Liepa M. 2021. Inactivation and recovery of bacterial strains, individually and mixed, in milk after high pressure processing. International Dairy Journal. 123(105147): 1−6.