Pengemasan Makanan

Pengemasan merupakan sistem yang terkoordinasi untuk menyiapkan barang menjadi siap untuk ditransportasikan, didistribusikan, disimpan, dijual, dan dipakai. Adanya wadah atau pembungkus dapat membantu mencegah atau mengurangi kerusakan, melindungi produk yang ada di dalamnya, melindungi dari bahaya pencemaran serta gangguan fisik (gesekan, benturan, getaran). Di samping itu pengemasan berfungsi untuk menempatkan suatu hasil pengolahan atau produk industri agar mempunyai bentuk-bentuk yang memudahkan dalam penyimpanan, pengangkutan dan distribusi. Dari segi promosi wadah atau pembungkus berfungsi sebagai perangsang atau daya tarik pembeli. Karena itu bentuk, warna dan dekorasi dari kemasan perlu diperhatikan dalam perencanaannya.

Budaya kemasan sebenarnya telah dimulai sejak manusia mengenal sistem penyimpanan bahan makanan. Sistem penyimpanan bahan makanan secara tradisional diawali dengan memasukkan bahan makanan ke dalam suatu wadah yang ditemuinya. Dalam perkembangannya di bidang pascapanen, sudah banyak inovasi dalam bentuk maupun bahan pengemas produk pertanian. Temuan kemasan baru dan berbagai inovasi selalu dikedepankan oleh para produsen produk-produk pertanian, dan hal ini secara pasti menggeser metode pengemasan tradisional yang sudah ada sejak lama di Indonesia.

PENGEMASAN MAKANAN SECARA TRADISIONAL

Ragam kemasan makanan tradisional yang sering dijumpai seperti kemasan dengan menggunakan daun pisang, kelobot jagung (pelepah daun jagung), daun kelapa/enau (aren), daun jambu air dan daun jati.

Daun

Digunakan secara luas, bersifat aman dan bio-degradable, yang biasanya berupa daun pisang, daun jati, daun bambu, daun jagung dan daun palem. Lebih aman digunakan dalam proses pemanasan dibanding plastik.

Gerabah

Digunakan sejak zaman dahulu, aman bagi bahan pangan asal tidak mengandung timbal. Gerabah yang diglasir bersifat kedap air, kedap udara, mampu menghambat mikrobia, dan bersifat dingin sehingga cocok untuk mengemas bahan pangan seperti saus, madu, anggur, minyak, curd/dadih dll.

Cara pengemasannyapun dilakukan dengan berbagai macam cara seperti dapat dilihat dalam Tabel berikut

Cara mengemas	Bahan kemasan
Menggulung	Daun pisang Daun bambu Daun/kelobot jagung
Melipat	Daun pisang Daun jambu
Membalut	Daun pisang Daun kelapa
Menganyam	Daun kelapa

PENGEMASAN MAKANAN MODERN

A.    Kemasan Flexible

Kemas fleksibel adalah suatu bentuk kemasan yang bersifat fleksibel yang dibentuk dari aluminium foil, film plastik, selopan, film plastik berlapis logam aluminium (metalized film) dan kertas dibuat satu lapis atau lebih dengan atau tanpa bahan thermoplastic maupun bahan perekat lainnya sebagai pengikat ataupun pelapis konstruksi kemasan dapat berbentuk lembaran, kantong, sachet maupun bentuk lainnya.

Bahan baku yang digunakan :

Kombinasi dari berbagai material tersebut, akan memberikan kemasan yang lebih sempurna dari prosuk tersebut. Dapat disimpulkan bahwa bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :

Bahan Utama : film plastik, selopan, aluminium foil, metalized film,

kertas dan sebagainya.

Bahan Pengikat : perekat/adhesive dan extrusion dari bahan

Thermoplastic

Bahan Penolong : antara lain tinta dan solven

Bahan utama :

1.      Kertas

 Ada berbagai macam jenis kertas yang dikenal, dengan sifat tertentu dan dengan aplikasi tertentu. Kertas dibagi dua dalam klasifikasi yang luas, ialah cultural papers atau fine paper dan industrial paper atau coarse papers.

Cultural paper : antara lain printing paper, litho paper, artpaper dan lain-lain.

Industrial paper : antara lain kraft paper, manila paper, glassine paper, grease-proof paper dan lain-lain.

Untuk keperluan kemas fleksible, selain menggunakan kertas industri seperti kraft paper dan glassine paper juga digunakan cultural paper, seperti litho paper dan art paper. Kraft paper, karena sifatnya yang kuat, banyak digunakan dibidang kemas fleksible, terutama sebagai shopping bag.

2.      Aluminium Foil

Foil adalah tak berbau, tak ada rasa, tak berbahaya dan hygienis, tak mudah membuat pertumbuhan bakteri dan jamur. Karena harganya yang cukup mahal, maka aplikasi dari aluminium foil sekarang ini banyak disaingi oleh metalized aluminium film. Coating yang sangat tipis dari aluminium, yang dilaksanakan di ruang vacuum, hasilnya adalah suatu produk yang ekonomis dan kadang-kadang fungsinya dapat menyaingi aluminium foil, dalam aplikasi kemas fleksibel dan memiliki proteksi yang cukup baik terhadap cahaya, moisture dan oksigen.

3.      Film

Sifat tertentu dari film seperti keuletannya dapat diperoleh memakai orientasi dan stretching. Film banyak digunakan, karena sifat barrier dan daya tahan terhadap bahan kimia. Moisture atau transimisi gas permeability adalah sifat yang utama yang menjadi pertimbangan dalam aplikasi packaging. Dalam aplikasi tertentu daya tahan minyak dan gemuk juga diperlukan beberapa produk terutama food, membutuhkan pengendalian transimisi dari gas oksigen dan karbondioksida.

Produk seperti kopi, the, potato chip mempersyaratkan gas barrier yang baik, sedang tomato segar, kubis dan lain-lain produk yang memerlukan kegiatan pernapasan, mensyaratkan film yang permeable yang bisa melepas gas karbondioksida ketika terjadi proses pernafasan.

Daya tahan terhadap perembesan uap air dan permeable gas dari suatu film dapat dikurangi dengan meningkatkan ketebalan film tersebut, atau dengan cara coating dengan bahan lain, atau dilaminasi dengan film lain atau foil.

Disamping sifat diatas, yang perlu diperhatikan juga adalah dimensional stability, resisten terhadap sinar UV, heat seal range flameability, machine ability, gloss dan transparansi. Dan printability adalah penting dalam aplikasi packaging. Selopan dalam bentuk nitro cellulose atau polymer coated dan coated lainnya agak mudah dicetak. Sedang yang lain memerlukan perlakuan khusus dalam proses printing. disebut juga polymer, yang memiliki molekul yang panjang yang terkadang merupakan gabungan dari monometer antar 1.000 sampai dengan 2.000 unit.

Proses polymerisasi bisa terjadi diatas seperti proses pada pembuatan selopan. Sedang untuk film plastik disebut juga polymer sintesa. Dalam proses ini molekul kecil, yang disebut monometer bergabung bersama menjadi rantai panjang yang kemudian disebut polymerisasi.

Peningkatan Kemas Fleksibel

Lembaran film yang akan digunakan sebagai bahan kemasan, diikat dengan jalan extrusion coating maupun laminasi. Lapisan dibaut menjadi heat sealable, dapat disatukan dengan bagian lain, kemudian ditutup dan terjadilah perlindungan terhadap produk yang terdapat didalamnya.

Proses penutupan/pengemasan bisa dilaksanakan secara manual, semi manual ataupun secara masinal. Film yang akan digunakan pengikatannya dibantu melalui coating ataupun laminasi.

Coating adalah proses untuk meningkatkan sifat proteksi dari film yang digunakan terhadap uap air, gas dan lain-lain sehingga bahan yang digunakan untuk coating bisa thermoplastic ataupun bahan sintetis seperti laquer.

Proses pengikatan yang terjadi pada dua permukaan secara bersama, memiliki dua prinsip mekanis yang berbeda. Bila permukaan film agak porous, maka media cair akan mengadakan penetrasi kepada substrat, dan terjadi pengisian oleh adhesive yang bermolekul panjang. Terjadi ikatan fisik antara kedua material tersebut. Cara ini disebut sebagai physical adhesive atau mechanical adhesive. Bila permukaan dari film adalah rata, dan permukaannya tidak dapat tembus, maka mekanisme pengikat agak berlainan. Maka kekuatan pengikat tergantung dari molekul adhesive dan biasanya disebut specific adhesive. Yang paling popular dalam aplikasi kemasan adalah extrusion coating dan hotmelt coating.

Extrusion proses adalah pengikatan thermoplastic material selaras dalam keadaan cair keatas substrate. Dalam proses ini yang banyak digunakan sebagai media adalah LDPE. Selain dengan coating proses, pengikat dilaksanakan proses laminasi. Dikenal adanya wet laminasi dan dry laminasi serta solven free process.

Dalam proses dry laminasi, maka bonding process diaplikasikan pada lembaran film dan dikeringkan sebelum disatukan melalui tekanan dan panas.

Yang perlu mendapat perhatian dalam proses pengikatan ini adalah heat seal strength. Kekuatan seal tersebut, bisa terjadi segera diikat selagi panas, atau bisa juga ditunggu beberapa saat sampai produk tersebut dingin. Kekuatan seal yang terjadi pada saat masih panas tersebut disebut hot tack. Hot Tack amat penting bila pengisian terhadap produk yang agak berat, ataupun pemakaian mesin

pengisian yang vertical. Ikatan antara lapisan dari multi layer film, kekuatannya disebut bonding strength.

Pengemasan buah dan sayuran

Setelah panen fungsi physologi seperti pernafasan pada buah dan sayuran masih terus berlangsung. Salah satu cara untuk preservasi produk tersebut, adalah controlled atmosphere (CAJ) preservation method. Dengan cara ini, gas yang ada di lingkungan produk dapat dikontrol pada temperatur rendah, kurangi kadar O2 dan ditambah CO2, untuk mengendalikan pernafasan dan mempertahankan kualitas dari produk tersebut untuk jangka waktu yang lama.

Bila buah dikemas dalam kantong polyethylene, komposisi udara didalam kemasan akan mengubah pernafasan yang berlebihan, buah berkerut dan nilai buah tersebut sebagai produk akan menurun. Bila kadar O2 meningkat, maka warna buah berubah, dan bila kadar CO2 meningkat maka rasa akan berubah.

Low density polyethylene film dengan ketebalan kurang dari 20 micron agak lumayan untuk pengemasan sayuran, karena permeability yang tinggi terhadap gas dan uap air. Namun demikian sulit diaplikasikan, film tersebut agak rapuh dan mudah sobek.

Menurut penelitian high density polyethylene dengan ketebalan 10 micron sudah memberikan hasil yang memuaskan dalam pengemasan buah jeruk. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut dalam aplikasi pengemasan buah dan sayuran sebagai metode CA, dengan menggunakan film LDPE maupun HDPE dihadapkan humidity yang cukup tinggi di Indonesia.

4.      Plastik

Penggunaan plastik dalam pengemasan sebenarnya sangat terbatas tergantung dari jenis makanannya. elemahan plastik adalah tidak tahan panas, tidak hermetis (plastik masih bisa ditembus udara melalui pori-pori plastik), dan mudah terjadi pengembunan uap air didalam kemasan ketika suhu turun.

Jenis plastik yang digunakan dalam pengemasan antara lain : polietilen, cellophan, polivinilklorida (PVC), polivinil dienaklorida (PVDC), polipropilen, poliester, poliamida, dan polietilentereptalat (PET).

• Polietilen : adalah jenis plastik yang harganya paling murah dan memiliki beberapa varian antara lain : Low Density Polyetilene (LDPE), High Density Polyetilene (HDPE), dan Polietelentereptalat (PET). Polietilen memiliki sifat kuat bergantung variannya, transparan, dan dapat direkatkan dengan panas sehingga mudah dibuat kantong plastik.
• Cellophan : sebenarnya terbuat dari serat selulosa yang disulfatasi. Cellophan dapat dipergunakan untuk membungkus sayuran, daging, dan beberapa jenis roti. Cellophan yang dilapisi nitroselulosa mempunyai sifat yang tahan terhadap uap air, fleksibel, dan mudah direkatkan dengan pemanasan. Cellophan yang dilapisi PVDC tahan terhadap uap air dan kedap oksigen sehingga baik untuk mengemas makanan yang mengandung minyak atau lemak.
• Polivinilklorida (PVC) : jenis plastik yang kuat, namun memiliki kelemahan yaitu dapat berkerut (Shrinkable) dan sering digunakan untuk mengemas daging atau keju.
• Polivinildienaklorida (PVDC) : jenis plastik yang kuat, tahan terhadap uap air dan transmisi udara. Sering dugunakan dalam pengemasan keju dan buah-buahan yang dikeringkan.

B.     Teknologi Plasma dalam Pengemasan Makanan

Aplikasi teknologi plasma dalam industri pengemasan makanan lahir sebagai bentuk perkembangan dalam teknologi pengemasan makanan yang baik karena memiliki beberapa keunggulan seperti proses yang cepat dan minim menyebabkan kerusakan pada makanan.

Berikut ini merupakan aplikasi teknologi plasma dalam pengemasan makanan:

1. Fungsionalisasi dan aktivasi permukaan

Pada kemasan makanan berbahan dasar polimer, kemudahan dicetak dan sifat anti asap merupakan properti khas yang harus dimiliki. Dengan teknologi plasma, kedua kriteria tersebut dapat dipenuhi melalui fungsionalisasi dan aktivasi permukaan. Dalam tahap ini, plasma berfungsi sebagai penyesuai energi permukaan dengan cara mengatur adhesifitas, sifat hidrofobik, dan hidrofilik. Dalam pengaturan sifak hidrofobik dan hidrofil, ada dua hal yang menjadi perhatian yaitu terbentuknya lapisan permukaan anti asap dan penggunaan cat berbahan dasar air ataupun tinta. Lamanya waktu yang dibutuhkan dalam perlakuan plasma terhadap kemasan menentukan adhesifitas yang diperoleh.

Penggunaan lapisan plasma juga berguna dalam meningkatkan derajat kebasahan permukaan yang berpengaruh juga terhadap energi permukaan tersebut. Dengan adanya plasma, energi permukaan meningkat 1,5 kali lipat. Hal ini sangat berguna dalam penggunaan cat berbahan dasar secara ekologis.

2. Pelapisan permukaan

Pengawetan makanan dalam kemasan bergantung pada sterilitas dan kualitas kemasan itu sendiri. Sebagai contoh, untuk makanan atau minuman yang sensitivitasnya terhadap udara cukup tinggi harus dikemas dalam botol yang memiliki lapisan penghalang yang kuat

Pelapisan botol PET dari dalam menggunakan SiOx dan HMDSO (heksametildioksan) dengan bantuan argon plasma merupakan cara baru dalam produksi botol PET berkualitas tinggi sebagai kemasan minuman tertentu. Dengan menggunakan plasma, lapisan SiOx setebal 50 nm dapat diperoleh hanya dalam waktu kurang dari lima detik. Padahal proses ini memakan waktu hampir puluhan kali lipat lebih lama tanpa adanya plasma. Penggunaan plasma juga meningkatkan kemampuan kemasan dalam menghalangi terjadinya difusi gas dalam rentang skala 3 -10. Selain itu, kemasan yang dilapisi menggunakan plasma, memiliki kemungkinan hampir 0% dalam terjadinya microcrack akibat spora.

3. Sterilisasi plasma

Sterilisasi dalam pemrosesan makanan merupakan suatu proses pengawetan makanan dengan cara memanaskan makanan pada temperatur yang cukup tinggi dalam waktu tertentu untuk menghancurkan mikroba dan aktivitas enzim. Dengan proses sterilisasi,biasanya makanan dapat bertahan hingga lebih dari 6 bulan pada temperatur ruang.

Ada banyak alasan mengapa sterilisasi menggunakan plasma menjadi pilihan. Berikut beberapa alasannya.

• Waktu inaktivasi spora yang singkat
• Beban termal yang rendah
• Tidak ada penggunaan bahan kimia toksik dan berbahaya
• Tidak terbentuk produk yang toksik dan berbahaya pasca steriliasi
• Tidak ada perubahan sifat pada material makanan yang diproses, malah terjadi peningkatan kualitas material makanan
• Tidak perlu ada treatment lanjutan

Mekanisme sterilisasi dengan plasma:

1. Destruksi material genetic mikroorganisme melalui irradiasi UV
2. Pengikisan mikroorganisme atom per atom melalui fotodesorpsi intrinsik
3. Pengikisan mikroorganisme atom per atom melalui proses etching.

Alat sterilisasi berteknologi plasma yang biasa digunakan adalah ECR Plasma (Electron Cyclotron Resonance Plasma). Alat ini memanfaatkan prinsip gaya Lorentz dengan adanya pergerakan sirkular electron-elektron bebas sehingga membangkitkan medan magnet seragam yang statis.

Berikut ini merupakan skema ECR plasma:

Sterilisasi meggunakan plasma berbeda karena agen aktif nya spesifik, seperti foton UV dan radikal. Keuntungan metode plasma adalah proses dapat dilakukan pada temperature rendah (500C), relative aman, dan mengawetkan keutuhan instrument dasar polimer, yang tak bisa dilakukan bila menggunakan autoklaf atau oven. Foton UV yang diemisikan akan di-reabsorpsi oleh gas ambient pada tekanan atmosfer.

C.    Kemasan Gelas

Gelas merupakan suatu produk anorganik yang dibuat melalui proses fusi yang dilanjutkan dengan pendinginan. Bahan yang biasa digunakan adalah silikat, kapur, dan soda. Setelah melewati titik fusi, campuran tersebut kemudian didinginkan. Gelas bersifat rigid. Namun, sifat tersebut tidak disebabkan karena proses kristalisasi. Proses kristalisasi tidak terjadi karena atom-atomnya tersebar secara amorphous acak. Hal ini berbeda dengan kristalisasi yang persebaran atom-atomnya kompak dan teratur.

Pengisian bahan pangan ke dalam botol dolakukan dalam kondisi panas. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan kondisi vakum pada head spacenya. Setelah filing, masih bisa dilakukan sterilisasi karena botol kaca meiliki sifat ketahanan yang tinggi terhadap suhu sterilisasi. Wadah gelas dapat dikenakan sterilisasi dan pasteurisasi in-bottle, baik untuk pengisian produk panas ataupun dingin. Tidak akan masalah sehubungan kondisi volume headspace dan kejutan panas yang akan dibuat. Pada prakteknya, hot-fill, produk diisikan pada 85^oC dan selanjutnya didinginkan yang akan membutuhkan headspace minimum 5%.

Kondisi vakum di sini penting karena bahan pangan tersebut  memiliki kemungkinan untuk ditumbuhi yeast. Kondisi vakum diharapkan dapat menghambat pertumbuhan spora yeast yang tahan terhadap pasteurisasi maupun sterilisasi..

Tutup yang digunakan dalam produk ini bisa berupa logam yang berbentuk crown. Model penutupannya secara vakum. Kondisi vakum ini sangat diperlukan karena produk kecap merupakan produk yang nutriously, yang kaya akan protein sehingga mudah dimanfaatkan mikrobia untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangannya. Vakum dapat diciptakan dengan menghembuskan uap pada headspace. Model penutupan seperti ini mudah dan cepat sehingga biaya produksi dapat ditekan.

D.    Kemasan Kaleng

Pemilihan bentuk kemasan kaleng tentunya berhubungan dengan biaya, penampilan fisik dan kompatibilitas dengan isi produk. Sebagai gambaran, harga bahan logamnya saja mencapai 50-70% dari total biaya wadah. Oleh karena itu, pemilihan bentuk ataupun desain kemasannya harus dapat ditentukan secara pasti sehingga dapat tercapai keseimbangan antara biaya yang dibutuhkan dengan keamanan yang dapat didapatkan dari kemasan untuk produk yang bersangkutan.

Penggunaan kemasan kaleng untuk produ bahan pangan sangat penting. Hal ini berkaitan dengan nilai ekonomis produk tersebut yang relatif tinggi sehingga diperlukan kemasan yang dapat memproteknya secara bagus. Ada beberapa fungsi dari penggunaan kemasan kaleng pada produk bahan pangan. Di antaranya adalah

1.  Melindungi produk dari kerusakan fisik dan mekanis. Sifat ini terutama didapatkan dari bahan baja sebagai penyusunnya. Baja yang digunakan merupakan baja rendah karbon(biasanya diproduksi sebagai plat hitam). Kemudian, dikonversikan menjadi tinplate atau tin-free steel (TFS) untuk wadah dan manufaktur penutup.Tinplate dibuat dengan coating elektrolic plat hitam black plate dengan lapisan tipis timah. Timah dilapiskan pada kedua sisi plat dengan ketebalan yang tepat internal untuk produk dikemas dan lingkungan eksternal.

2. Melindungi produk dari kontaminasi udara luar. Kontaminasi ini dapat menyebabkan kerusakan pada produk. Kondisi seperti ini sangat penting dalam perlindungan produk bahan pangan karena beberapa alasan. Di antaranya yaitu

o Produk bahan pangan bernutrisi tinggi sehingga mudah ditumbuhi mikrobia perusak. Ketika kontak dengan udara luar terjadi maka hal pertama yang dapat ditebak adalah terserapnya uap air sehngga Ka dalam bahan meningkat. Penigkatan Ka ini sangat merugikan karena Ka semula yang rendah(akibat dari tinginya kadar gula sukrosa yang ada) meningkat dan memudahkan pertumbuhan mikrobia perusak.

o Produk dituntut memiliki higienitas yang tinggi. Kemasan kaleng mampu memenuhinya karena (salah satunya) dapat tahan terhadap suhu sterilisasi.

o Bahan pangan yang telah mengalami fortifikasi membutuhkan proteksi ekstra karena adanya beberapa bahan fortifikan yang sensitif terhadap cahaya, panas, dan O₂. Kemasan kaleng diharapkan dapat berfungsi sebagai protektor dari beberapa ahl di atas.

2. Pengisian

Pengisian (filling) produk bahan pangan ke dalam kemasan kaleng harus dilakukan di dalam ruang aseptis. Kondisi aseptis dibutuhkan untuk mencegah adanya kontaminasi dari luar. Di dalam pengisian, penting untuk menyediakan headspace yang cukup karena dapat mempengaruhi tingkat vacuum akhir (oksigen sisa mempengaruhi korosi internal dan kualitas produk), dan juga meminimalisasikan tekanan internal pada tutup kaleng selama pengolahan panas dan pendinginan.

Penutupan kemasan kaleng bahan pangan menggunakan tipe penutupan double seam. Seam dibentuk dalam dua operasi, dari pembengkokan ujung/bibir kaleng dan pinggiran badan kaleng.