Perkembangan nanoteknologi semakin pesat dari tahun ke tahun. Saat ini nanoteknologi telah merambah hampir di semua sektor kehidupan, seperti kosmetik, kesehatan, pangan, kemasan pangan, berbagai produk konsumen, dan lain-lain.1 Nanoteknologi dapat didefinisikan sebagai segala sesuatu yang berhubungan dengan material, sistem dan proses pada atau yang dioperasikan pada skala 100 nanometer (nm) atau lebih kecil.2 Satu nanometer adalah seper satu milyar meter (10-9 m), yang berarti sekitar 10.000 kali lebih kecil dari diameter rambut manusia yang berukuran sekitar 100.000 nm.1 Pada skala yang sangat kecil, material memiliki sifat fisika dan kimia yang sama sekali berbeda dibandingkan dengan material pada ukuran lazim (konvensional) sehingga sifat unik ini digunakan dalam industri untuk menciptakan produk-produk baru.1

Perkembangan Nanoteknologi dalam Kemasan Pangan

Kemasan pangan merupakan salah satu target komersialisasi dari nanoteknologi.3 Berdasarkan studi yang dilakukan oleh Helmut Kaiser Consultancy dilaporkan bahwa, pengaruh nanoteknologi meningkat pesat pada industri kemasan makanan dan minuman dalam beberapa tahun terakhir. Pada tahun 2002 kurang dari 40 produk kemasan di pasaran yang melibatkan zat yang menggunakan nanoteknologi (nanopackaging), dan pada tahun 2005 angka ini meningkat menjadi lebih dari 250 produk.4 Penjualan produk tersebut sekitar 860 juta US$ pada tahun 2004, dan diprediksi selama satu dekade, pangsa pasar nanopackaging akan menjadi sekitar 30 milyar US$.4

Nanoteknologi memungkinkan perancang untuk merubah struktur material pada skala molekular, untuk mendapatkan material dengan sifat yang diinginkan. Tren nanoteknologi pada kemasan pangan di pasaran saat ini antara lain dirancang untuk dapat meningkatkan tampilan dari material kemasan, memperpanjang masa simpan (shelf life), kemasan antimikroba, dan kemasan interaktif.4 Aplikasi nanoteknologi pada kemasan pangan disajikan pada contoh dibawah ini:

# Meningkatkan tampilan (performance) bahan kemasan

Dengan menambahkan partikel nano, dapat diperoleh kemasan yang lebih ringan, lebih kuat, lebih kaku, tahan api, mempunyai sifat mekanis dan ketahanan panas yang lebih baik, dll.4,5

# Memperpanjang masa simpan (shelf life) dari pangan yang dikemas2

Tujuan utama dari nanopackaging adalah untuk memperpanjang masa simpan (shelf-life) yang dilakukan dengan cara meningkatkan fungsi hambatan (barrier) pertukaran gas, kelembaban, termasuk pengaruh dari paparan sinar UV. Sebagai contoh adalah DuPont Light Stabilizer 1210 yaitu plastik yang mengandung nano-TiO2 yang dapat mengurangi kerusakan pangan oleh sinar UV pada kemasan transparan.

# Nanopackaging yang dapat melepaskan bahan kimia (Chemical-release nano packaging)2

Nano packaging yang dapat melepaskan bahan kimia memungkinkan kemasan pangan untuk berinteraksi dengan pangan di dalamnya. Pertukaran dapat terjadi pada kedua arah. Kemasan dapat melepaskan antimikroba, antioksidan, rasa, aroma, atau neutraceutical dalam skala nano ke dalam makanan atau minuman untuk memperpanjang masa simpan atau untuk meningkatkan rasa atau aromanya. Sebaliknya, nanopackaging yang menggunakan nanotubes juga dikembangkan dengan kemampuan untuk 'memompa' keluar oksigen atau karbondioksida yang dihasilkan dalam makanan atau minuman yang mengalami pembusukan.

# Kemasan dan bahan kontak pangan yang berbasis antimikroba2

Berbeda dengan tipe sebelumnya, yang akan melepaskan antimikroba berdasarkan pemicunya, tipe ini menggabungkan antimikroba nano ke dalam kemasan pangan dan bahan kontak pangan, yang dirancang tidak untuk terlepas, akan tetapi komponen dalam kemasan itu sendiri yang berperan sebagai antimikroba.

Produk ini umumnya menggunakan perak nanopartikel, nano seng oksida atau nano klorin dioksida. Nano magnesium oksida, nano perak oksida, nano titanium dioksida dan karbon nanotube juga diprediksi akan digunakan dalam kemasan pangan antimikroba. Beberapa aplikasinya antara lain cling wrap makanan yang diperlakukan dengan nano seng oksida, kantong plastik penyimpan makanan yang diperlakukan dengan nano perak, gelas bayi yang diperlakukan dengan nano perak, dll.

Kemasan dengan nano-sensor dan pelacak (track and trace)2

Kemasan dilengkapi dengan nanosensor yang didesain untuk memantau kondisi produk pangan baik internal maupun eksternal, misalnya memonitor temperatur atau kelembaban dan memberikan informasi tentang kondisi tersebut misalnya melalui perubahan warna. Nanoteknologi juga memungkinkan pemasangan nano radiofrequency identification (RFID) pada kemasan pangan, dimana nano RFID ukurannya jauh lebih kecil dari RFID sebelumnya, lebih fleksibel dan dapat dicetak pada label tipis. Contoh dari kemasan nanosensor (masih dalam pengembangan) adalah karbon nanotube berdinding ganda (nultiwalled carbon nanotube) berbasis biosensor yang dapat digunakan untuk mendeteksi mikroorganisme, protein beracun, atau kerusakan pada makanan dan minuman.

Kemasan nano biodegradable 2

Penggunaan nanomaterial pada bioplastik (biodegradable) menjadikan kekuatan bioplastik meningkat dengan tetap bersifat ramah lingkungan. Contoh pengembangan nano-composite biopolimer adalah dengan digunakannya nano clay dan bahan lainnya yang berfungsi untuk memperkuat bioplastik.

Salah satu aplikasi lain dari nanoteknologi pada bahan kontak pangan yaitu pelapis nano yang dapat dikonsumsi (edible), yang dapat digunakan pada daging, keju, buah dan sayuran, permen, produk roti dan makanan siap saji.2 Saat ini nanoteknologi memungkinkan pengembangan pelapis nano yang dapat dikonsumsi dengan tebal hanya 5 nm, yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.2 Pelapis ini dapat menahan (barrier) kelembaban dan pertukaran gas, berperan sebagai media penghantar warna, rasa, antioksidan, enzim dan antibrowning agent, dan dapat meningkatkan masa simpan (shelf life), walaupun kemasannya sudah dibuka.2

Efek kemasan pangan berbasis nano pada kesehatan

Pada satu sisi kemasan pangan yang menggunakan nonoteknologi menawarkan banyak keunggulan, akan tetapi di sisi lain juga memunculkan risiko kesehatan yang baru terkait dengan kemungkinan masuknya nanomaterial ke dalam tubuh manusia dan berpotensi menimbulkan risiko baru terhadap kesehatan. Nanomaterial dapat bermigrasi dari kemasan ke produk pangan, seperti halnya zat kontak pangan dalam kemasan pangan konvensional.2 Sementara itu, ukuran nanomaterial yang sangat kecil (1-100 nm) menyebabkan luas permukaan yang kontak dengan pangan akan semakin besar, sehingga migrasinya ke dalam pangan akan meningkat drastis dibandingkan dengan migrasi bahan dengan ukuran yang lazim dikenal. Padahal dalam jumlah yang kecilpun nanomaterial dalam pangan dapat menyebabkan risiko toksisitas yang serius.2 Alasan mengapa nanopartikel dapat menyebabkan risiko baru terhadap kesehatan, antara lain:2 .

  • Nanopartikel secara kimiawi lebih reaktif dibandingkan dengan partikel konvensional.
  • Nanopartikel memiliki akses yang jauh lebih besar masuk ke dalam tubuh dibandingkan dengan partikel yang umum dikenal.
  • Bioaktivitas dan bio avalaibilitas yang lebih besar memungkinkan terjadinya risiko toksisitas baru.
  • Nanopartikel dapat mengganggu respon sistem imun tubuh.
  • Nanopartikel kemungkinan memiliki efek patologi jangka panjang.


Sebagai contoh titanium dioksida (TiO2) yang digunakan dalam kemasan pangan sebagai antimikroba dan pelindung dari sinar UV pada ukuran lazim (konvensional) dianggap secara biologis inert, akan tetapi dengan ukuran sampai beberapa ratus nanometer, titanium dioksida dapat merusak DNA, merusak fungsi sel, mempengaruhi hati dan ginjal pada binatang percobaan, dan dapat terakumulasi pada hati, ginjal, dan paru-paru.2

Sesungguhnya, tingkat pemahaman mengenai toksisitas nanomaterial dirasa masih sangat kurang, paparan nano saat ini belum diketahui, dan besarnya paparan yang dapat mengganggu kesehatan manusia atau tingkat paparan amannya juga belum diketahui.2

Regulasi

Sampai saat ini belum ada suatu negara yang menetapkan suatu regulasi yang khusus mengatur tentang nanoteknologi termasuk nanoteknologi dalam kemasan pangan atau bahan kontak pangan2. Sebagai contoh, zat kontak pangan untuk kemasan pangan di Amerika Serikat diatur dalam US Food and Drug Adminstration (FDA), sedangkan bahan atau partikel yang kontak pangan diatur Uni Eropa dalam EU Food Packaging Regulation (EC 1935/2004).2 Baik Amerika Serikat, maupun Uni Eropa belum memasukkan isu kritis tentang ukuran partikel, maka jika suatu zat sudah disetujui pada bentuk ukuran lebih besar (bulk), maka untuk partikel dalam bentuk nano tidak diperlukan lagi pengkajian keamanan baru sebelum digunakan dalam suatu kemasan pangan.2

Nampaknya penggunaan teknologi nano dalam industri kemasan pangan tidak dapat dihindarkan. Negara-negara berkembang termasuk Indonesia juga sudah mulai melakukan pengembangan penelitian mengenai nanoteknologi. Melalui aplikasi nanoteknologi produsen kemasan dan produsen pangan dapat memperoleh posisi yang lebih kompetitif dan diharapkan konsumen juga dapat memperoleh manfaat dari perkembangan nanoteknologi yang berkontribusi pada diperolehnya pangan yang lebih aman.

Seperti teknologi baru lainnya yang menawarkan keuntungan yang signifika pada manusia, nanoteknologi juga berpotensi menimbulkan risiko. Mengingat masih kurangnya pemahaman dan data mengenai dampak kesehatan dari nanoteknologi, termasuk untuk kemasan pangan, disamping pengembangan ilmiah dan teknis mengenai keamanan toksikologi diperlukan suatu regulasi yang mengatur mengenai hal tersebut.

REFERENSI

1. ANEC & BEUC leaflet on nanotechnology and nanomaterials, October 2009, Nanotechnology: Small is beautiful but is it safe?
2. Friends of Earth, 2008, Out of the Laboratory and on to Our Plates "Nanotechnology in Food & Agriculture"
3. Cole, M. F., and Bergeson, L.L, 1 August 2006. Regulatory report: FDA Regulation of Food Packaging Produced using Nanotechnology, Food Safety Magazine.
4. Chemie De, 25 May 2005. Nanotechnology Makes Packaging Intelligent, Smart and Safe.
5. Selke, S.,E. Nanotechnology and Agrifood Packaging: Application and Issues.

#sumber: Warta BPOM

loading...