biem.co – Pada industri pangan permasalahan pada kualitas produk umumnya dapat diatasi dengan proses thermal pada suhu tinggi. Pada proses ini sering kali melibatkan pemanasan pada produk untuk mempengaruhi struktur dan komposisi kimianya. Umumnya proses thermal yang digunakan adalah sterilisasi dan pasteurisasi. Proses thermal yang dilakukan perlu diperhatikan karena akan mempengaruhi kandungan nutrisi serta kualitas pada produk seperti warna, tekstur dan rasa (Revishankar et al, 2013).
Thermosonication merupakan salah satu metode optimasi proses thermal. Proses thermosonication menggabungkan antara pengaruh panas (thermal) dan gelombang ultrasonic (sonication) dalam proses pengolahan makanan. Studi telah menunjukan bahwa thermosonication merupakan teknik yang berhasil untuk menonaktifkan berbagai jenis mikoorganisme, termasuk bakteri, virus, ragi dan kapang. Menurut (Xu, B. Feng et al, 2023), Thermosonication memiliki kemampuan untuk mempertahankan karakteristik sensori dari produk makanan, hal ini yang membedakan dari teknik pemrosesan thermal lainnya. Metode thermosonication telah digunakan pada berbagai jenis produk pangan seperti minuman buah (Aadil R.M et al, 2015), susu kedelai (Park J et al, 2023), Bir (Yin et al, 2019)), dan anggur (Lyu C et al, 2021).
Hal ini menunjukan bahwa thermosonication merupakan metode yang efektif untuk pengganti teknik proses thermal konvensional, karena dapat mengurangi muatan mikroba produk makanan hingga lima unit logaritmik dalam hitungan detik (Parreiras, P et al, 2020). Menurut (Abdulstar et al, 2023), menyatakan keuntungan dalam penggunaan metode thermosonication adalah mampu mengurangi waktu pemrosesan dan biaya energi. Metode ini dapat menjadi solusi dalam permasalahan yang terjadi pada penelitian ketiga jurnal (Koshani et al, 2015 ; Chong KY et al, 2017 ; Owusu-Asnah et al, 2020).
Pada ketiga penelitian ini, permasalahan yang terjadi adalah peneliti menginginkan produk pangan yang diuji (Sour Orange Juice/SOJ, daging babi, dan madu lebah tanpa sengat) memiliki kualitas yang baik, seperti karakteristik produk yang tidak berubah, memiliki masa simpan yang panjang, penampilan produk yang tidak berubah, dan tidak tumbuhnya mikroba atau spora pada produk yang diteliti.
Tujuan
Tujuan dalam article review journal berdasarkan gabungan dari tujuan penelitian (Koshani et al, 2015 ; Chong KY et al, 2017 ; Owusu-Asnah et al, 2020), yaitu mempelajari pengaruh penggunaan termosonifikasi terhadap produk pangan untuk mencapai hasil atau kualitas produk pangan yang optimal.
PEMBAHASAN
- Efek Thermosonification Terhadap Pengujian Aktivitas Air
Berdasarkan penelitian Chong KY et al, 2017 pada madu lebah tanpa sengat (mentah) menunjukan pengujian aktivitas air pada termosonifikasi didapatkan pada suhu 90 0C selama 120 menit memberikan pengaruh penurunan terhadap aktivitas air menjadi 0.743 dan 0.767 dari suhu termal yaitu 0.807 dan 0.795. Nilai ini tidak akan memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan mikroba pada produk.
- Efek Thermosonification Terhadap Pengujian Kadar Air
Berdasarkan penelitian Chong KY et al, 2017 pada madu lebah tanpa sengat (mentah) menunjukan pengujian aktivitas air pada termosonifikasi memberikan pengaruh penurunan yang signifikan jika dibandingkan proses termal. Hasil penelitian membuktikan bahwa kadar air menggunakan termosonifikasi berkurang dari 16.6% menjadi 25.9%. Menurut (Allmentarius, 2001), kadar air yang melebihi maksimum 20% dapat diperbolehkan.
- Efek Thermosonification Terhadap Pengujian Intensitas Warna
Intensitas warna sangat berpengaruh terhadap suhu dan juga waktu. Peningkatan awal nilai kecerahan dikaitkan dengan parsial partikel yang tidak stabil akibat penggelapan oskidatif. Berdasarkan penelitian Chong KY et al, 2017 pada madu lebah tanpa sengat (mentah) menunjukan terjadi peningkatan yang stabil pada suhu yang lebih tinggi. Hasil didapatkan pada suhu yang lebih tinggi (67.5 , 80.0, dan 90 0C) dengan bacaan tergelap pada 765 mAU. Sedangkan pada suhu rendah (45 dan 55 0C) termosonifikasi memberikan pengaruh penurunan intensitas warna yang lebih intens, namun membutuhkan waktu yang lama. Menurut (Turkmen et al, 2006), menyatakan suhu dan waktu berpengaruh besar terhadap pembentukan pigmen coklat.
Peningkatan waktu dengan frekuensi ultrasonic juga memberikan pengaruh terhadap kualitas warna. Hal ini yang diamati berdasarkan penelitian (Owusu-Asnah et al, 2020). Hasil yang didapatkan menimbulkan variasi warna yang disebabkan oleh kavitasi ultrasound dan waktu perawatan yang memicu beberapa aktivitas biologis, kimia dan fisik.
- Efek Thermosonification Terhadap Pengujian Tekstur
Analisis tekstur pada termosonifikasi dipengaruhi oleh frekuensi, waktu, dan suhu. Berdasarkan penelitian (Owusu-Asnah et al, 2020) pada daging babi menunjukan pengujian tekstur pada termosonifikasi memberikan pengaruh yang signifikan pada kombinasi suh 550C dan frekuensi 28 kHz. Pada penelitian ini produk pangan daging babi tidak boleh terpapar dengan mekanisme ultrasonic dalam waktu lama karena akan menimbulkan pengerasan pada produk. Rekomendasi yang disarankan adalah pada waktu 12 menit pada suhu 550C.
- Efek Thermosonification Terhadap Inaktivasi PME (Pectin Methylesterase
Pada penelitian (Kosashi et al, 2015), efisiensi proses termosonfikasi pada inaktivasi PME pada produk Sour Orange Joice (SOJ) dilakukan pada suhu 40 0C dan 800C. Suhu merupakan salah satu faktor yang perlu diperhatikan selain kekuatan ultrasound, dan waktu yang berbeda. Menurut (Tiwari, 2009), inaktivasi PME yang dilakukan pada T < 50 mendapatkan hasil yang tidak efektif terhadap berbagai enzim makanan.
Hasil penelitian ini menyatakan bahwa pengaruh suhu lebih signifikan dibandingkan variable lainnya. Hal ini dilihat dari nilai RA (Residual Acitvity) (%) dengan nilai tingkat kuadrat P < 0.0001 yang berarti variasi kecil dalam nilai akan sangat mempengaruhi tingkat inaktivasi PME. rentang suhu yang lebih tinggi (60 0C < T < ± 700C), kombinasi sonikasi dan panas menunjukan efek sinergis yang jauh lebih tinggi pada proses inaktivasi enzim dibandingkan pada suhu yang lebih rendah dan inaktivasi enzim saja. Jika suhu melewati rentang tersebut dapat dikatakan tidak efektif. Nilai optimum yang disarankan pada penelitian ini yaitu pada suhu 630C, waktu 9,8 menit, daya 80 w.
- Efek Thermosonification Terhadap Inaktivasi Mikroba
Suhu dan gelombang (termosonifikasi) juga dapat berpengaruh pada inaktivasi mikroba. Hal ini dilihat dalam penelitian (Owusu-Asnah et al, 2020) yang dilakukan pada bakteri Bacillus cereus, hasil didapatkan pada suhu 50 0C memberikan efek inaktivasi tertinggi, sedangkan pada suhu 66.12 0C memberikan efek inaktivasi mulai sedikit menurun. dan pada frekuensi 44 Khz didapatkan hasil bakteri yang tinggi.
KESIMPULAN
Berdasarkan analisis kualitas sensori produk pangan. Penggunaan termosonifikasi dapat menghasilkan penurunan aktivitas air yang signifikan, penurunan kadar air, peningkatan intensitas warna yang stabil, dan tekstur pada suhu dan frekuensi tertentu.
Berdasarkan inaktivasi mikroba dan PME, temosonifikasi memiliki efek terhadap enzim dan mikroba. Suhu merupakan faktor penting, rentah suhu tertentu dan kombinasi panas akan memberikan pengaruh yang sinergis pada inaktivasi mikroba dan juga bacillus cereus. (Red)
DAFTAR PUSTAKA
Abdulstar, A. R., Altemimi, A. B., & Al-Hilphy, A. R. 2023. Exploring the Power of Thermosonication: A Comprehensive Review of Its Applications and Impact in the Food Industry. Foods, 12(7), 1459.
Chong, K. Y., Chin, N. L., & Yusof, Y. A. 2017. Thermosonication and optimization of stingless bee honey processing. Food Science and Technology International, 23(7), 608-622.
Koshani, R., Ziaee, E., Niakousari, M., & Golmakani, M. T. 2015. Optimization of Thermal and Thermosonication Treatments on Pectin Methyl Esterase Inactivation of Sour Orange Juice (C itrus aurantium). Journal of food processing and preservation, 39(6), 567-573.
Lyu, C.; Qi, X.; Ying, S.; Wang, J. Impact of Pulsed Electric Fields Combined with Thermosonication on the Physicochemical Properties of Chinese Rice Wine. Trans. ASABE 2021, 64, 1625–1633.
Owusu‐Ansah, P., Yu, X., Osae, R., Zhou, C., Zhang, R., Mustapha, A. T., … & Ma, H. 2020. Optimization of thermosonication on Bacillus cereus from pork: Effects on inactivation and physicochemical properties. Journal of Food Process Engineering, 43(6), e13401.
Park, J.J.; Olawuyi, I.F.; Lee, W.Y. Effect of combined UV-thermosonication and Ecklonia cava extract on advanced glycation end-products in soymilk. J. Food Process Eng. 2023, 46, e14208.
Parreiras, P.M.; Nogueira, J.A.V.; da Cunha, L.R.; Passos, M.C.; Gomes, N.R.; Breguez, G.S.; Falco, T.S.; Bearzoti, E.; Menezes, C.C. Effect of thermosonication on microorganisms, the antioxidant activity and the retinol level of human milk. Food Control 2020, 113, 107172.
Ravishankar, D., Rajora, A. K., Greco, F., & Osborn, H. M. 2013. Flavonoids as prospective compounds for anti-cancer therapy. The international journal of biochemistry & cell biology, 45(12), 2821-2831.
TIWARI, B., MUTHUKUMARAPPAN, K., O’DONNELL, C. and CULLEN, P. 2009. Inactivation kinetics of pectin methylesterase and cloud retention in sonicated orange juice. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 10, 166–171.
Xu, B.; Feng, M.; Chitrakar, B.; Cheng, J.; Wei, B.; Wang, B.; Zhou, C.; Ma, H. Multi-frequency power thermosonication treatments of clear strawberry juice: Impact on color, bioactive compounds, flavor volatiles, microbial and polyphenol oxidase inactivation. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2023, 84, 103295.
Yin, H.; Hao, J.; Zhu, Y.; Li, Y.; Wang, F.; Deng, Y. Thermosonication and inactivation of viable putative non-culturable Lactobacillus acetotolerans in beer. J. Inst. Brew. 2019, 125, 75–82.
