Perkembangan Teknologi Makanan dan Tujuan Memproses Makanan

Teknologi makanan (food technology) ialah satu bidang ilmu yang menggunakan sains dan kejuruteraan dalam penghasilan, pemprosesan, pembungkusan, pengagihan, penyediaan dan penggunaan makanan.

Teknologi makanan juga merangkumi pemilihan bahan makanan mentah, cara mengawal kualiti makanan yang diproses, menyelenggara alat pemprosesan dan menghasilkan makanan baru.

Tujuan Memproses Makanan

Pemprosesan makanan (food processing) ialah proses pengubahsuaian bahan makanan mentah kepada bentuk lain yang sesuai dan boleh dimakan oleh manusia.

Berikut merupakan tujuan pemprosesan makanan.

1. Memusnahkan mikroorganisma dan patogen supaya makanan selamat dimakan.
   a) Mikroorganisma dan patogen akan menguraikan makanan dan menghasilkan toksin yang mencemarkan makanan.
   
   
   b) Makanan yang tercemar boleh menyebabkan keracunan makanan apabila dimakan.
   
   
2. Menjadikan makanan tahan lebih lama. 
   Pemusnahan mikroorganisma juga menjadikan makanan tahan lebih lama. Ini adalah kerana tiada lagi mikroorganisma yang boleh menguraikan makanan dan proses ini dapat menghentikan tindakan enzim mikroorganisma terhadap makanan.
   
   
3. Membolehkan makanan lebih senang dicerna. 
   Dalam pemprosesan makanan, makanan lazimnya dimasak dan dilembutkan. Ini menjadikan makanan lebih senang dicernakan.
   
   
4. Meningkatkan kelazatan dan kandungan nutrien makanan. 
   a) Perisa dan pewarna ditambahkan kepada makanan untuk menjadikan makanan itu lebih lazat.
   
   b) Nutrien juga ditambahkan kepada makanan untuk menjadikannya lebih seimbang.
   
   
5. Memudahkan pembungkusan, pengangkutan, penggunaan dan penyimpanan. 
   Ikan sardin dalam tin dan minuman dalam botol adalah lebih senang dibungkus, diangkut, disimpan dan digunakan.

Mitosis

Mitosis ialah proses pembahagian sel induk untuk menghasilkan dua sel anak (sel baru) yang mempunyai bilangan kromosom dan kandungan genetik yang sama dengan sel induk.

Mitosis berlaku pada sel soma haiwan dan tumbuhan. Sel soma ialah sel badan yang tidak terlibat dalam penghasilan gamet seperti sel kulit, sel rambut dan sebagainya.

Pada haiwan, mitosis biasanya berlaku di seluruh bahagian badan manakala pada tumbuhan, mitosis berlaku di hujung pucuk akar dan tisu kambium.

Proses mitosis dibahagikan kepada empat fasa berikut;

1. Profasa (peringkat awal).
2. Metafasa (peringkat pertengahan).
3. Anafasa (peringkat pemisahan).
4. Telofasa (peringkat akhir).

Proses mitosis.

Sebelum profasa bermula, terdapat satu peringkat persediaan yang dikenali sebagai interfasa. Dalam fasa ini, sel menyerupai sel yang tidak membahagi dan kromosom tidak jelas kelihatan. Sel menjadi lebih besar dan terdapat penduaan kromosom dan penyimpanan tenaga.

Proses mitosis yang berlaku dalam sel tumbuhan dan sel haiwan adalah hampir sama pada semua fasa. Perbezaan wujud semasa pembahagian sitoplasma yang dikenali sebagai sitokinesis.

Sitokinesis sel haiwan bermula dengan pencerutan membran sel di bahagian tengah sel sehingga dua sel anak terbentuk.

Bagi sel tumbuhan pula, sitokinesis bermula dengan pembentukan plat sel di bahagian tengah sel. Plat sel ini akan terus berkembang ke arah luar sehingga dua sel anak terbentuk.

Mitosis penting kerana proses ini menjamin:

• Penambahan dan penghasilan sel diploid baru untuk pertumbuhan dan perkembangan organisma.
• Penggantian sel soma yang telah mati atau rosak dengan sel baru (sel anak) yang menyerupai sel induk.
• Pembiakan aseks seperti penunasan oleh yis dan belahan dedua oleh ameba dapat dilakukan tanpa pembentukan gamet.
• Penghasilan sel anak yang menyerupai sel induk dengan bilangan kromosom yang sama membolehkan penyelidikan dalm bidang pertanian dilakukan. Contohnya, kultur tisu dan pengklonan tanaman yang mempunyai mutu yang baik.

Sifat dan Kegunaan Aloi

Pengaloian (alloying) menghasilkan struktur zarah yang lebih kuat.

Ini dapat memperbaiki kelemahan struktur pada logam tulen.

Aloi digunakan untuk:

1. Menambahkan kekerasan logam.
2. Mencegah kakisan (corrosion) logam.
3. Memperbaiki rupa bentuk logam.

Menambahkan kekerasan logam

Logam tulen seperti aluminium dan magnesium adalah lembut dan ringan.

Oleh itu, logam tersebut tidak sesuai digunakan sebagai bahan binaan untuk pelbagai barangan.

Melalui pengaloian, magnesium dan aluminium dicampurkan pada peratusan 30 g dan 70 g masing-masing untuk membentuk magnalium. Magnalium yang terhasil bersifat keras tetapi masih mengekalkan sifat ringan aluminium dan magnesium.

Percampuran kuprum dan nikel pula membentuk aloi kupronikel yang sangat keras. Kupronikel biasanya digunakan dalam pembuatan duit syiling.

Bahan bukan logam seperti karbon juga dicampurkan dengan logam tulen untuk membentuk aloi yang sangat keras. Contohnya, aloi keluli adalah hasil campuran besi dan karbon. Keluli karbon banyak digunakan dalam industri pembuatan kereta, jambatan, bangunan dan paip.

Mencegah kakisan logam

Logam tulen seperti besi adalah mudah terkakis dan berkarat.

Pengaratan menjadikan logam tersebut tidak sesuai digunakan dalam industri pembuatan dan pembinaan.

Keadaan ini disebabkan pengaratan atau kakisan menyebabkan sesuatu logam menjadi tidak tahan lasak dan tidak kuat.

Kakisan logan dapat dicegah melalui pengaloian.

Sejenis logam yang berkesan dalam mencegah kakisan logam ialah kromium. Kromium dan nikel yang dicampurkan ke dalam besi akan membentuk satu lapisan kromium oksida yang menyaluti permukaan besi. Lapisan kromium oksida ini dapat menghalang pengaratan dan kakisan besi.

Aloi jenis ini dikenali sebagai keluli nirkarat (stainless steel) dan banyak digunakan dalam pembuatan alat kegunaan harian seperti pisau, sudu, basikal dan sebagainya.

Memperbaiki rupa bentuk logam

Sesetengah logam tulen mempunyai permukaan yang kurang elok akibat daripada pembentukan lapisan oksida pada permukaan logam. Contohnya, logam kuprum yang dioksidakan akan mempunyai permukaan yang berwarna peran dan malap.

Rupa bentuk logam dapat diperbaiki melalui pengaloian.

Logam nikel dan kromium biasanya digunakan untuk membentuk aloi yang cantik dan berkilat. Contohnya, campuran kuprum dengan nikel membentuk aloi kupronikel yang mempunyai rupa bentuk yang berkilat seperti perak.

Aloi lain yang kelihatan menarik termasuklah piuter (pewter) dan gangsa (bronze) yang biasanya digunakan untuk membuat barang perhiasan dan pingat.

Jadual di bawah menunjukkan jenis dan komposisi aloi yang biasa digunakan.

Jenis Aloi	Komposisi	Sifat	Kegunaan
Loyang	70% kuprum 30% zink	Lebih keras daripada kuprum.	Alat elektrik, alat dapur
Gangsa	80% kuprum 20% timah	Cantik dan keras. Tidak berkarat.	Barang perhiasan, pingat
Kupronikel	75% kuprum 25% nikel	Cantik dan berkilat. Keras dan tahan lasak. Tidak berkarat.	Duit syiling
Keluli karbon	99% besi 1% karbon	Sangat keras dan tahan tekanan. Tahan kakisan.	Bangunan, kereta, kabel
Keluli nirkarat	74% besi 8% karbon 18% kromium	Serupa dengan keluli karbon tetapi berkilat. Lebih tahan kakisan daripada keluli karbon.	Sudu, garfu dan pisau
Duralumin	93% aluminium 3% kuprum 3% magnesium 1% mangan	Keras tetapi sangat ringan.	Kapal terbang, tangga mudah alih
Piuter	96% timah 1% antimoni 3% kuprim	Berkilat, keras dan tahan kakisan.	Barang perhiasan seperti teko, dulang dan pasu

Peranan Aloi Dalam Menguatkan Struktur Logam

Logam tulen bersifat mulur dan boleh ditempa.

Sifat mulur bermaksud logam boleh ditarik untuk menjadi satu dawai yang nipis dan panjang.

Kebolehan untuk ditempa pula bermaksud kebolehan logam untuk dibentukkan kepada rupa bentuk yang diinginkan.

Sifat-sifat ini disebabkan oleh susunan zarah logam tulen yang padat dan teratur.

Susunan zarah logam tulen.

Cara susunan ini menyebabkan lapisan zarah logam tulen mudah tergelongsor di atas lapisan lain apabila daya dikenakan.

Sifat inilah yang menjadikan logam tulen mulur iaitu lapisan zarah logam tulen mudah menggelongsor membentuk satu lapisan yang panjang.

Sifat mulur bagi logam tulen.

Ruang antara zarah logam tulen yang besar menyebabkan logam tulen mudah ditempa, iaitu berkebolehan untuk dibentuk apabila dikenakan daya.

Sifat mudah ditempa bagi logam tulen.

Dua sifat logam tulen ini menjadikannya tidak sesuai digunakan dalam industri pembuatan, pembinaan dan pembuatan kenderaan.

Pengaloian (alloying) boleh menyelesaikan masalah ini kerana percampuran zarah logam asing akan mengubah cara susunan zarah logam tulen.

Rajah di bawah menunjukkan susunan zarah logam tulen dalam semua peringkat proses pengaloian. Zarah asing yang lebih besar saiznya diselitkan di ruang antara zarah logam tulen.

Zarah asing yang lebih kecil saiznya berbanding dengan saiz zarah logam tulen juga dapat mengubah susunan zarah logam tulen.

Susunan zarah yang baru akan mengelakkan zarah logam tulen daripada mudah tergelongsor antara lapisan.

Ini disebabkan oleh ketiadaan ruang yang besar antara zarah-zarah logam tulen.

Oleh itu, aloi tidak mudah ditempa dan tidak mulur kerana lapisan zarah-zarahnya tidak mudah menggelongsor di atas satu sama lain.

Aloi dengan zarah asing besar.

Aloi dengan zarah asing kecil.

Sifat-sifat logam tulen:

• Zarah tersusun dengan padat dan teratur.
• Lapisan zarah menggelongsor di atas lapisan yang lain.
• Mulur dan mudah ditempa.

Sifat-sifat aloi:

• Zarah asing bertaburan secara rawak dan terselit antara zarah-zarah logam tulen.
• Tiada struktur lapisan zarah. Tiada lapisan yang akan tergelongsor apabila daya dikenakan.
• Lebih keras, kurang mulur dan tidak boleh ditempa.