Seperti yang telah kita ketahui, makanan merupakan salah satu kebutuhan pokok dalam kehidupan manusia. Manusia dapat bertahan hidup karena mendapatkan energi yang bersumber dari makanan yang dikonsumsinya. Makanan yang kita konsumsi haruslah makanan yang sehat, yaitu makanan yang bergizi dan bersih. Makanan bergizi adalah makanan yang mengandung 4 sehat 5 sempurna, juga terjaga kebersihannya. Bersih disini dalam artian makanan dalam kondisi steril.
Kesehatan dan makanan merupakan bagian terpenting yang harus diperhatikan oleh semua penduduk di dunia. Apabila makanan yang kita makan tidak bersih, maka akan menyebabkan penyakit dan mengganggu produktifitas suatu negara. Makanan yang bersih berawal dari proses pengolahan dan pengemasannya. Proses pengemasan yang tidak sesuai pada suatu produk olahan makanan atau minuman mengakibatkan menurunnya kualitas dari makanan atau minuman tersebut. Rendahnya kualitas produk ini berbahaya terhadap kesehatan masyarakat yang mengkonsumsi produk tersebut. Sebagai contoh, produk yang akan dikemas adalah susu, bila proses pengemasan tidak sempurna atau material yang digunakan pada kemasan tidak sesuai dengan produk, maka akan memudahkan kontaminan masuk dan mempengaruhi kualitas produk. Pada tulisan ini kami akan membahas mengenai salah satu teknologi pengemasan makanan dan minuman.
Makanan dan minuman yang tersedia di pasaran sekarang ini kebanyakan telah melalui suatu teknik pengemasan tertentu. Tujuan pengemasan adalah untuk melindungi dan mengawetkan makanan, untuk menjaga kualitas dan keamanan makanan, dan untuk mengurangi sampah makanan (Bradley et al., 2011).
Material dan teknologi pengemasan makanan yang ada saat ini telah cukup untuk memegang peranan dalam memberikan keamanan dalam penyuplaian makanan. Namun industri makanan dan minuman selalu mencari teknologi baru untuk bisa menambahkan kualitas, umur dan keselamatan dari produk mereka. Datangnya teknologi nano, yang melibatkan manufaktur dan pengunaan material dalam rentang ukuran sekitar 100 nm, telah membuka peluang-peluang baru untuk pengembangan material baru dengan sifat yang terimprovisasi, yang salah satunya adalah pada material kemasan makanan. Chaudhry et al. (2008) melaporkan bahwa telah terdapat sejumlah perusahaan besar di bidang makanan yang aktif mengeksplor potensi penggunaaan nanomaterial dalam pengemasan makanan.
Teknologi lain yang saat ini baru berkembang dalam bidang pengemasan makanan antara lain, penggunaan jenis plastik baru, formulasi biodegradable materials, preservasi menggunakan radiasi ionisasi, preservasi menggunakan pemanasan microwave, dan preservasi menggunakan tekanan tinggi. Teknologi-teknologi tersebut perlu dievaluasi untuk mengetahui potensial bahaya dan keuntungannya, begitu juga dengan nanoteknologi. Potensi aplikasi nanoteknologi dalam material kemasan makanan antara lain:
Dari metode-metode tersebut, aplikasi yang memiliki banyak dampak besar terhadap kualitas pengemasan adalah aplikasi nanokomposit. Sebab, dengan menggunakan nanomaterial sebagai material utamanya, kemasan tersebut akan memiliki properti yang jauh lebih baik dari properti yang bukan nanomaterial. Dan ini sangat berpegaruh terhadap daya tahan dari kemasan itu sendiri. Selain itu, bila nanomaterial tersebut memiliki sifat antimikrobial juga, maka nanokomposit ini juga akan berperan sebagai surface biocides. Dan ada kemungkinan dengan penggunaan bahan baku kemasan akan lebih sedikit karena, karena dengan kuantitas yang sedikit telah memiliki kualitas yang sangat baik.
Manfaat teknologi nano-komposit
Dewasa ini, nano-komposit telah diaplikasi dalam berbagai macam bidang, terutama dalam hal pengemasan pada industri makanan. Pada pengemasan nano-komposit digunakan dalam sistem pengemasan tanpa refrigerasi sehingga dapat mempertahankan kesegaran pada makan untuk beberapa tahun. Selain itu nano-komposit memiliki pencegahan (barrier) terhadap gas luar untuk kontak terhadap bahan makanan di dalamnya, termasuk gas oksigen dan karbondioksida. Hal ini dikarenakan, struktur partikel nano-komposit yang saling menutup dengan pola batu bata (gambar dibawah)
Secara umum nano-komposit mememiliki keuntungan dalam sifat-sifat kimia, mekanis dan fisiknya. Mengenai sifat-sifat mekanis nano-komposit, telah dikenal luas bahwa nano-komposit memiliki kelebihan dalam stabilitasnya terhadap panas sehingga tidak mengalami distorsi yang signifikan, selain itu tidak menghasilkan emisi gas saat terjadi pembakaran. Nano-komposit juga memiliki ketahanan atau konduktifitas listrik yang baik. Pada bahan kimia, nano-komposit memiliki resitensi terhadap beberapa zat kimia untuk tidak mengalami korosi.
Dengan kelebihan pada sifat-sifat yang dimiliki oleh nano-komposit tersebut, tentu akan memberikan keuntungan dalam aplikasinya dalam pengemasan selain sebagai barrier gas. Dengan resistensinya terhadap panas serta tidak mudah rapuh, memberikan kemampuannya dalam proses pada mikrowave, pasterisasi, serta sterilisasi yang membutuhkan suhu yang tinggi.
Potensi Perkembangan Penelitian Packaging Bio-Nanocomposite di Negara Berkembang.
·Korea
Di negara korea sudah mengaplikasikan teknologi packaging bionanocomposites dengan berbagai fungsi seperti antimikroba, self-cleaning, pintar dan cerdas diharapkan menjadi pendorong utama dalam pengembangan teknologi kemasan makanan. Di dalam jurnal Rhim et al. (2006) kitosan berbasis nanokomposit dan diuji aktivitas antimikroba terhadap bakteri gram-positif (Staphylococcus aureus dan Listeria monocytogenes) dan Gram-negatif (Salmonellatyphimurium dan Escherichia coli O157: H7). Mereka menemukan kitosan / organoclay (Cloisite 30B) film nanokomposit memiliki aktivitas bakterisidal kuat terhadap bakteri gram-positif dengan aktivitas bakteriostatik yang jelas terhadap bakteri Gram-negatif. Bionanocomposite memiliki potensi besar sebagai generasi berikutnya bahan kemasan dengan sifat mekanik dan penghalang ditingkatkan tanpa menghilangkan sifat biodegradasi.Nanoteknologi termasuk bionanocomposite akan menjadi pendorong utama dalam pengembangan teknologi kemasan.
·Swedia
Swedia, merupakan negara yang memiliki divisi manufaktur dan desain kayu dan bionanocomposite, bekerja sama dengan institut teknologi Grenoble, di Perancis sedang mengembangkan bio-nanokomposit dengan bahan baku selulosa yang memiliki berbagai keuntungan yang signifikan misalnya, biaya rendah dari bahan baku; kepadatan rendah; alam terbarukan; konsumsi energi yang rendah, sifat spesifik yang tinggi ; Biodegradabilitas; ketersediaan hampir tak terbatas. Untuk aplikasi penguatan, nanopartikel selulosa hadir beberapa kelemahan, misalnya, penyerapan kelembaban tinggi, wet ability rendah, ketidakcocokan dengan sebagian besar matriks polimer dan pembatasan suhu dalam pengolahan. salah satu dari bentuk selulosa itu ialah microfibrillated cellulose (MFC). Teknologi dilakukan dengan tekanan yang tinggi hingga partikel nano terbentuk. Namun satu kelemahan yang terkait dengan penggunaan selulosa untuk nanocomposites polimer adalah kesulitan yang melekat padanya karena untuk memecah mediumnya bersifat non-polar, sedangkan permukaan kutub mereka polar. Dengan kata lain, penggabungan dari nano kristal selulosa sebagai bahan penguat sejauh ini terutama terbatas pada lingkung-an berair atau polar. Terdapat dua teknik yang digunakan untuk menyiapkan polisakarida nanokompositynya yaitu:
- Air atau penguapan pelarut organik - Extrusion dengan beku-kering nanopartikel selulosa. Teknik pertama adalah yang paling umum digunakan.
Dari kedua contoh negara di atas potensi untuk mengembangkan bio-nanocomposite dalam aplikasi kemasan di Indonesia sangat memungkinkan. Bila dilihat dari bahan baku yang digunakan penelitian dari negara swedia, negera tersebut menggunakan selulosa. Indonesia merupakan negara yang memiliki bahan selulosa yang melimpah. Namun saat ini dari penelitian yang dilakukan di LIPI . Indonesia bekerja sama dengan universitas di Jepang dan industri otomotif melakukan penelitian dengan target berat badan mobil seringan mungkin namun kuat dan konstruksi bangunan lainnya dengan aplikasi bahan ini. Maka untuk kedepannya diharapkan Indonesia dapat mengembangkan bio-nanocomposite ini dapat di aplikasikan untuk kemasan makanan dan minuman.
Referensi:
Bradley, Emma L, et al. 2011. Applications of nanomaterials in food packaging with a consideration of opportunities for developing countries. Trends in Food Science & Technology 22 (2011) 604e610