Kehadiran kontaminan kimia dalam makanan dan produk pertanian merupakan salah satu masalah keamanan utama di seluruh dunia, yang menjadi perhatian serius bagi kesehatan manusia. Secara umum, kontaminan tersebut dapat berasal dari tiga sumber utama, termasuk aktivitas perkotaan, industri, dan pertanian, dan dapat menyebabkan kontaminasi silang antara lingkungan dan makanan. Misalnya, residu bahan kimia seperti pewarna organik, pupuk, dan pestisida dari kegiatan pertanian dan industri, secara bersamaan dapat mencemari air irigasi dan tanah. Air dan tanah yang tercemar ini dapat menyebabkan kontaminasi produk pertanian, yaitu tanaman, ternak, sayuran, dan buah-buahan, yang selanjutnya menyebabkan paparan manusia. Bagi manusia, kontaminan ini dapat meningkatkan toksisitas, mutagenisitas, dan karsinogenisitas, yang terkait dengan berbagai penyakit, seperti kanker, gangguan hormon, asma, alergi, gangguan sistem reproduksi, gangguan saraf, gangguan kulit, gangguan penglihatan, dan yang terkait dengan sistem kekebalan tubuh. gangguan. Tingkat keparahan setiap penyakit dapat bervariasi berdasarkan waktu pemaparan jenis bahan kimia, dan kondisi kesehatan individu. Sebuah studi baru-baru ini juga mengungkapkan bahwa keberadaan polutan kimia (misalnya fungisida) dapat mengubah atribut kualitas produk pertanian, termasuk kecerahan, ketegasan, padatan terlarut total (Total Soluble Solids), keasaman titrasi (Titratable Acidity), dan senyawa terpene.
Nonthermal plasma (NTP) yang mengandung spesies oksigen dan nitrogen (RONS) yang sangat reaktif telah diujicobakan sebagai metode dekontaminasi potensial. Namun, teknologi ini hadir dengan beberapa kelemahan, termasuk efek buruk pada kualitas makanan olahan dan paparan terbatas ke seluruh permukaan pada sampel dengan titik yang sulit dijangkau, yang semakin menghambat aplikasi di kehidupan nyata. Oleh karena itu, Plasma Activated Water (PAW) baru-baru ini dikembangkan untuk memfasilitasi interaksi antara RONS dan molekul kontaminan dalam fase cair, memungkinkan perawatan permukaan secara menyeluruh dengan degradasi kimiawi yang efisien.
Plasma-activated water (PAW) adalah produk NTP yang berinteraksi dengan air yang dapat digunakan sebagai pendekatan dekontaminasi baru. Ini berisi campuran unik dari spesies oksigen yang sangat reaktif secara biokimia (ROS) dan spesies nitrogen reaktif (RNS), yaitu H2O2, ozon (O3), radikal hidroksil (•OH), superoksida (O2−), O2, nitrat (NO3−) , nitrit (NO2−), dan peroksinitrit (OONO−), yang berperan penting dalam proses dekontaminasi. Tidak seperti perawatan NTP tradisional, PAW memfasilitasi interaksi antara bahan kimia reaktif (spesies oksigen dan nitrogen reaktif, RONS) dan molekul kontaminan dalam fase cair; dengan demikian, mereka berpotensi menangani seluruh permukaan sampel makanan dalam skala yang lebih besar. Selain itu, PAW dapat menjadi platform yang cocok yang memungkinkan interaksi maksimal antara RONS dan kontaminan kimia, yang akhirnya menghasilkan degradasi yang efektif. Awalnya, teknik PAW telah digunakan secara luas sebagai antibakteri yang efektif dalam sampel makanan. Misalnya, telah berhasil digunakan untuk menonaktifkan bakteri (Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, dan Staphylococcus aureus) dan jamur (Saccharomyces cerevisiae dan Aspergillus flavus).
Kapasitas dekontaminasi kimiawi PAW telah berhasil didemonstrasikan pada berbagai makanan, seperti tomat, anggur, gandum, dll. Berbagai residu kimia telah dilaporkan terdegradasi oleh PAW. Namun, masih belum diketahui apakah teknologi PAW adalah alternatif yang lebih cocok dan berkelanjutan daripada teknik dekontaminasi kimia lain yang muncul untuk makanan (misalnya medan listrik berdenyut, iradiasi, tekanan hidrostatik, perawatan ozon, dll.) karena kurangnya penelitian yang membandingkannya. Untuk mengklarifikasi masalah ini, sangat disarankan agar studi di masa depan melakukan perbandingan PAW secara menyeluruh dengan teknologi tersebut dalam semua aspek, termasuk tingkat penghilangan bahan kimia dan efeknya pada kualitas makanan dan umur simpan. Untuk mencapai perbandingan yang adil, sampel bahan kimia dan makanan yang sama harus diperlakukan dengan metode yang berbeda mengingat bahwa degradasi/penghilangan bahan kimia sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti sifat bahan kimia dan permukaan makanan, dan bahwa efeknya pada kualitas dan penyimpanan makanan. hidup mungkin tergantung pada sifat dari teknik yang diterapkan dan operasi pengolahan. Aspek lain termasuk produk degradasi, penilaian toksikologi, kelayakan ekonomi, dll, dari PAW juga harus dibandingkan secara menyeluruh dengan teknologi baru lainnya untuk lebih mendukung kesesuaian PAW untuk dekontaminasi kimia makanan.
Penulis: Trias Mahmudiono, SKM., MPH., GCAS., Ph.D
Informasi detail dari penelitian ini dapat dilihat pada artikel kami di:
Herianto S, Arcega RD, Hou CY, Chao HR, Lee CC, Lin CM, Mahmudiono T, Chen HL. Chemical decontamination of foods using non-thermal plasma-activated water. Sci Total Environ. 2023 May 20;874:162235. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.162235. Epub 2023 Feb 13. PMID: 36791866.
