Ozon (O3) adalah senyawa pengoksidasi kuat yang umum digunakan untuk desinfeksi air minum. Sejak tahun 1982, FDA memasukkan ozon ke dalam kategori GRAS (Generally Recognized As Safe) untuk air minum dalam kemasan (AMDK). Jika praktek pengolahan AMDK dilakukan sesuai dengan GMP, maka konsentrasi ozon yang dibutuhkan pada waktu pembotolan maksimal 0.4 mg/kg.
Masalah yang timbul pada proses pembuatan AMDK dengan teknik ozonisasi adalah adanya komplain dari konsumen tentang penyimpangan bau dan rasa air yang dikemas. Hal ini diduga karena adanya interaksi antara residu ozon di dalam air dengan ikatan rangkap dari polimer kemasan (plastik), yang mengakibatkan degradasi polimer menjadi komponen-komponen yang selanjutnya bermigrasi ke dalam air yang dikemas sehingga menyebabkan penyimpangan bau dan rasa.
Steiner (1991) yang disitasi Song et al (2003) melaporkan bahwa kontak antara film low-density polyethylene (LDPE) dengan larutan ozon 3.6 mg/kg selama 10 menit, dapat menyebabkan terbentuknya komponen-komponen hasil degradasi film, diantaranya komponen butylated hydroxytoluene (BHT) dan butylated hydroxyanisole (BHA) teroksidasi, ester asam ptalat, alkana, keton dan peroksida. Komponen hasil degradasi ini bisa menyebabkan penyimpangan bau dan rasa pada pangan.
Dekomposisi ozon di dalam air akan menghasilkan produk intermediat reaktif seperti radikal hidroksil dan superoksida. Menurut Kim et al (1999) dalam Song et al (2003), sifat reaktif ozon mungkin disebabkan oleh kemampuan oksidasi dari radikal-radikal bebas yang dihasilkan ini. Karena radikal bebas bisa langsung menyerang ikatan karbon-karbon, maka efek degradasi yang terjadi pada LDPE menjadi sangat besar. Pengaruh ozon terhadap jenis film yang lain mungkin bervariasi.
Saat ini, polimer dari jenis polyethylene terephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP) and ethylene vinyl acetate (EVA) digunakan secara luas oleh industri AMDK untuk membuat botol maupun tutup kemasan AMDK. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa perlakuan ozon dapat mengoksidasi dan mendegradasi polimer PET, HDPE, dan PP tidak hanya di permukaan tetapi sampai ke bagian dalam dan memodifikasi sifat fungsionalnya. Ozon diduga juga memfasilitasi migrasi dari komponen residu maupun hasil dekomposisi polimer botol. Pembentukan dan migrasi komponen hasil degradasi ke dalam AMDK akan menyebabkan perubahan karakteristik sensorik produk juga masalah kesehatan pada konsumen.
Song et al (2003) telah meneliti migrasi produk-produk volatil hasil degradasi dari botol PET dan HDPE serta tutup PP dan liner dari jenis EVA ke dalam air yang diproses dengan teknik ozonisasi. Strip polimer direndam dalam air destilasi bebas ion yang diberi perlakuan ozon dengan konsentrasi 0.5. 2.5 dan/atau 5 mg/kg di dalam vial ukuran 35 ml yang tertutup rapat. Selanjutnya, vial disimpan pada suhu 40oC selama 10 hari.
Hasil penelitian Song et al (2003) menunjukkan bahwa migrasi komponen volatil terjadi pada sampel polimer HDPE, PP dan EVA, tetapi tidak terdeteksi pada polimer PET. Komponen volatil yang ditemukan adalah aldehid dan keton dengan panjang rantai C4-C9, yaitu butanal, pentanal, heksanal, heptanal, oktanal, nonanal, 2,2-dimetil propanal, 3-heksanon, 2-heksanon, dan heptanon. Secara umum, terjadi peningkatan konsentrasi komponen-komponen volatil dengan meningkatnya lama waktu kontak dengan ozon. Komponen volatil yang paling banyak bermigrasi adalah heksanal (14.1 ± 0.6 µg/kg) dan berasal dari tutup PP yang diberi perlakuan ozon dengan konsentrasi 5 mg/kg dan disimpan pada suhu 40oC selama 10 hari. Penelitian ini mengindikasikan bahwa tutup PP dengan liner jenis EVA merupakan sumber utama dari terbentuknya penyimpangan bau dan rasa pada air yang di ozonisasi.
Konsentrasi komponen terekstrak yang ditemukan di dalam air masih lebih rendah dari batas maksimal yang diijinkan oleh FDA (maksimal 14.9 µg/kg). Walaupun demikian, komponen-komponen volatil memiliki ambang batas organoleptik yang rendah sehingga menyebabkan penyimpangan bau dan rasa pada AMDK yang dikemasnya.
Sumber:
Song, Y.S., F. Al-Taherz and G. Sadlerz. 2003. Migration of volatile degradation products into ozonated water from plastic packaging materials. Food Additives and Contaminants, Vol. 20, No. 10, pages 985–994
