Pengawetan makanan telah menjadi tantangan bagi umat manusia sepanjang zaman. Pengawetan makanan dapat didefinisikan sebagai perpanjangan masa simpan bahan mentah atau makanan siap saji hingga melampaui waktu pembusukan alami dari produk pangan tersebut.
Industri makanan umumnya berkonsentrasi pada kegiatan inaktivasi mikroorganisme dan enzim sebagai sarana pengawetan. Pengaplikasian panas, terutama melalui proses pemasakan, telah lama menjadi metode utama untuk menghilangkan patogen.
Meskipun dinilai efektif untuk menginaktivasi enzim dan mikroba, keterbatasan dari metode ini terletak pada perlu energi yang banyak, biaya operasi yang tinggi, dan tidak ramah lingkungan. Keterbatasan ini, memicu perkembangan teknologi baru, seperti pengaplikasian ozon untuk memperpanjang umur simpan produk makanan.
Baca juga: Teknologi Terkini! Pengawetan Produk Pangan dengan Tekanan Tinggi
Ozon (O3) adalah molekul gas tri-atomik yang terdiri dari: tiga atom oksigen. Ozon terbentuk secara alami di stratosfer dalam jumlah kecil (0,05mg/liter) oleh aksi penyinaran UV pada oksigen.
Sejumlah kecil ozon juga terbentuk di troposfer sebagai produk sampingan dari reaksi fotokimia antara hidrokarbon, oksigen dan nitrogen yang dilepaskan dari knalpot mobil, industri, hutan, dan aktivitas vulkanik. Namun, gas yang dihasilkan sangat tidak stabil dan cepat terurai di udara.
Ozon dapat dihasilkan ketika molekul oksigen diatomik harus terlebih dahulu dipecah. Oksigen radikal bebas yang dihasilkan dengan demikian bebas untuk bereaksi dengan oksigen diatomik lainnya untuk membentuk molekul ozon triatomik. Namun, untuk memutuskan ikatan O–O, diperlukan banyak energi. Ketika digunakan dalam industri, ozon biasanya dihasilkan pada titik aplikasi dan dalam sistem tertutup
Ozon adalah alotrop oksigen yang jauh lebih tidak stabil daripada alotrop diatomik (O2) yang dicirikan oleh sifat pengoksidasi kuat yang menjadikannya alat yang berguna untuk menonaktifkan bakteri, jamur, dan virus.
Baca juga: Pengaruh Pembekuan Terhadap Produk Pangan Selama Penyimpanan Beku
Ozon pertama-tama menyerang membran bakteri pada glikoprotein, lipid glikol, atau pada asam amino tertentu seperti triptofan. Kemudian ozon akan bekerja pada gugus sulfhidril yang mengakibatkan terganggunya sel.
Ozon telah teruji secara efektif menginaktivasi patogen bawaan dari bahan pangan, seperti Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157:H7, Salmonella typhimurium, dan Vibrio parahaemolyticus serta mikroorganisme pembusuk seperti Pseudomonas sp., Xanthomonas sp., khamir, dan kapang.
Selain aktivitas antimikrobanya, ozon akan bersifat radikal ketika bertumbukan dengan molekul air sehingga ozon dapat membantu mengendalikan fase proliferasi mikroorganisme pada produk pangan cair selama penyimpanan di suhu rendah untuk waktu yang lama.
Ozon dapat digunakan untuk pengolahan bahan mentah (misalnya, susu) atau produk jadi (misalnya, makanan siap saji).
Pada daging unggas, daging sapi, boga bahari, dan komoditas hortikultura lainnya, ozon biasanya digunakan sebelum pengolahan untuk menghambat mikroorganisme yang mungkin timbul dari kontaminasi fekal.
Ozon juga efektif untuk memperlambat pembusukan buah dan sayuran segar selama penyimpanan. Perlakuan ozon telah terbukti mengurangi limbah buah dan sayuran segar di industri pangan hingga 50%.
Ozon tidak beracun bagi manusia dan tidak menghasilkan residu dalam makanan karena ozon akan langsung bereaksi cepat dengan oksigen yang tersedia permukaan makanan atau bahan kemasan sehingga membentuk karbon dioksida dan uap air.
Food and Drug Administration (FDA) juga sudah memberikan persetujuan penggunaan ozon pada minuman buah. FDA telah menetapkan bahwa ozon dianggap sebagai bahan penolong dalam proses produksi yang aman dikonsumsi dan ramah lingkungan.
FDA juga menyimpulkan bahwa produk makanan yang diolah dengan ozon memiliki umur simpan yang lama dan dapat ditambahkan dengan aman ke jus buah tanpa mengubah rasa atau penampilannya.
Seperti yang sudah dipaparkan diatas, ozon dapat diaplikasi secara luas pada berbagai jenis bahan pangan pada industri makanan. Ozon memiliki potensi yyang besar untuk menjamin kualitas mikroba dibanding dengan berbagai bahan kimia lainnya.
Sebagai contoh ozon memiliki kemampuan membasmi mikroorganisme 52% lebih kuat, jika dibandingkan dengan klorin klorin.
Selain itu ozon telah terbukti efektif pada spektrum mikroorganisme yang jauh lebih luas daripada klorin dan disinfektan lainnya. Maka dari itu, sudah jelas bahwa perlakuan ozon memiliki potensi dan masa depan yang cerah di industri.
Dibalik besarnya potensi dari penggunaan ozon tentu terdapat kekurangan dan efek samping. Salah satu kekurangan dari pengaplikasian ozon adalah efektivitas ozon yang dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti metode penggunaan, suhu, pH, hingga kualitas air yang digunakan.
Pengaplikasian ozon juga dapat merubah warna dari suatu komoditas. Maka dari itu, penting untuk diadakan studi lebih lanjut sehingga penerapan teknologi ozon dapat dilakukan secara luas.
Penulis: Helena Listiarini
Mahasiswa Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan IPB University
Daftar Pustaka:
Brodowska AJ, Nowak A, Śmigielski K. 2017. Ozone in the food industry: Principles of ozone treatment, mechanisms of action, and applications: An overview. Crit Rev Food Sci Nutr.58(13): 2176–2201.
Hernández KL, Sedas VP, Dehaibes SR, Valencia VS, Mozo IR, Herrera DM, Primo AF, Serrano RU. 2018. Improved microbial safety of direct ozone-depurated shellstock eastern oysters (Crassostrea virginica) by superchilled storage. Front Microbiol. 22(9): 2802.
Nath A, Mukhim K, Swer T, Dutta D, Verma N, Deka, BC, Gangwar B. 2014. A review on application of ozone in the food processing and packaging. Journal of Food Product Development and Packaging. 1: 7–21.
Sarron E, Gadonna-Widehem P, Aussenac T. 2021. Ozone treatments for preserving fresh vegetables quality: A critical review. Foods. 10(3): 605.
