pengetahuan bahan bagian 5
Post on 17-Nov-2015
3 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
BAB V
AIR DAN BAHAN PANGAN
Setelah menyelesaikan bab ini dan ditunjang dengan sesi tanya jawab
Mahasiswa diharapkan dapat mengetahui tipe-tipe air dan pengaruhnya terhadap
bahan pertanian maupun bahan pangan, sehingga dapat mengetahui penanganan
yang tepat pada bahan pertanian dan bahan pangan tersebut.
Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini adalah dapat diukur
dengan keriteria sebagai berikut :
- Mengetahui dan dapat menjelaskan kembali tipe-tipe air
- Mampu menjelaskan peranan air dalam bahan pangan
- Mengetahui pengaruh air dalam lingkungan dan pengaruhnya terhadap bahan
pertanian maupun bahan pangan.
- Mampu menjelaskan kembali manfaat mempelajari sifat air dalam bahan
pangan
Buku Utama:
Muchtadi, T.R., Sugiyono, dan Ayustaningwarna. 2010. Ilmu Pengetahuan Bahan
Pangan. Penerbit AlfaBeta, Bandung.
Syarif dan Anis, 1999. Teknologi Proses pengolahan Pangan. PAU pangan dan
Gizi IPB, Bogor.
Syah, D. 2012. Pengantar Teknologi Pangan. IPB Press, Bogor.
Hasil Pembelajaran
Kriteria Penilaian
Sumber Pustaka
-
Buku Penunjang:
Syarief R. dan Halid H. 1993. Teknologi Penyimpanan Pangan. Penerbit Arcan.
Kerja sama dengan PAU Pangan dan Gizi IPB, Bogor.
Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia, Jakarta.
Pantastico, 1986. Fisiologi Pascapanen. Gadjah Mada University Press,
Yogyakarta.
Secara umum jaringan tanaman dan hewan merupakan suatu sistem air
dari karbohidrat, protein, dan lemak, dengan jumlah air terbesar. Sebagian besar
bahan pangan segar memiliki kadar air 70% atau lebih. Air penting sebagai alat
transportasi dalam tubuh, reaktan maupun sebagai media reaksi, stabilisasi, dan
fasilitator bagi enzim. Kerusakan bahan pangan pada umumnya merupakan
kerusakan kimiawi, enzimatis, mikrobiologis, atau kombinasi antara ketiganya.
Semua jenis kerusakan ini memerlukan air selama prosesnya, oleh karena itu
banyaknya air dalam bahan pangan ikut menentukan kecepatan tingkat kerusakan.
Mempelajari pengetahuan tentang air dalam bahan pangan adalah mempelajari air
dan pengaruhnya terhadap sifat kimia, fisik, maupun mikrobiologi bahan tersebut.
A. Tipe-Tipe Air
Berdasarkan interaksi antara molekul air dan komponen bahan, air dalam
bahan pangan dibedakan menjadi 2 tipe yaitu air terikat dan air bebas. Air terikat
memiliki energi yang kuat antar ikatan air dengan komponen bahan pangan,
sedangkan air bebas memiliki energi ikatan yang lebih lemah, sehingga air bebas
dengan mudah hilang apabila dilakukan penguapan atau pengeringan.
Berdasarkan keterikatannya, air digolongkan ke dalam beberapa kelompok
seperti pada tabel 5.1. Tipe I merupakan molekul air yang terikat secara kimia
dengan molekul lainnya melalui ikatan hidrogen, tipe II merupakan molekul air
yang terikat secara kimia membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air lainnya,
tipe III yaitu molekul air yang terikat secara fisik dalam jaringan-jaringan matriks
bahan, dan tipe IV merupakan air murni yang tidak terikat dalam jarigan suatu
bahan.
-
Tabel 5.1. Derajat Keterikatan Air Dalam Bahan Pangan Tipe Air/
Keterikatan
Deskripsi Kandungan Air
(g H2O/g BK)
Titik Beku Kapasitas
Sebagai
Pelarut
Mobilitas
Tipe IV
(aktivitas
penuh)
Air murni Tidak ada Normal Normal Normal
Tipe III
(aktivitas
sedikit
menurun)
Air terperangkap
dalam jaringan
matriks oleh
membran atau
makrokapiler
Minumum 0,14
0,33
Berkurang Berkurang
sedikit
Berkurang
sedikit
Tipe II
(aktivitas air
berkurang dan
energi terikat
bertambah)
Ikatan H air-
solute/ ikatan H
air-air; air dalam
makrokapiler;
sifat larut berbeda
dengan larut
aslinya
Minimum 0,07
Maksimum 0,14-
0,33
Berkurang
tidak dapat
beku
Berkurang Berkurang
sedikit
Tipe I
(aktivitas
berkurang
sekali dan
energi terikat
bertambah
besar
Air terikat secara
kimiawi pada
salah satu
ujungnya; ikatan
air-hidrogen
0,0 0,7 Tidak dapat
beku
Berkurang
besar atau
hilang sama
sekali
Berkurang
besar
Sumber: Syah (2012)
B. Peranan Air Terhadap Bahan Pangan
Jumlah air yang berada di dalam bahan pangan biasa disebut kadar air.
Nilai ini menunjukkan persentase keseluruhan air yang dikandung oleh bahan.
Kandungan air dalam bahan pangan akan berubah-ubah sesuai dengan
lingkungannya. Kadar air pada pada bahan pangan akan mengalami
kesetimbangan dengan kandungan air pada udara di sekitarnya. Kandungan air
atau jumlah uap air di udara pada suhu tertentu disebut sebagai kelembaban relatif
(RH). Seperti contoh bila kadar air bahan rendah sedangkan RH di sekitarnya
tinggi, akan terjadi penyerapan uap air dari udara, sehingga bahan menjadi lembab
atau kadar air meningkat. Bila suhu bahan lebih rendah (dingin) daripada
sekitarnyta, akan terjadi kondensasi uap air udara pada permukaaan bahan dan
dapat menjadi media yang baik bagi pertumbuhan kapang atau perkembangbiakan
bakteri.
Kadar air hanya sedikit berhubungan dengan sifat-sifat air yang berada
dalam bahan pangan, sehingga keberadaaan air dalam bahan pangan lebih tepat
dinyatakan sebagai aktivitas air (Aw) . Aktivitas air (Aw) merupakan parameter
untuk menunjukkan hubungan air dengan aktivitas kimiawi, enzimatis, dan
-
mikroorganisme dalam bahan pangan. Reaksi kimiawi, enzimatis, dan
mikroorganisme ini dipengaruhi oleh jumlah air bebas yang terkandung pada
bahan pangan.
Selain itu, Aw juga dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara
tekanan uap air larutan/bahan pangan (P) dengan tekanan uap air murni (Po) pada
suhu yang sama yang ditunjukkan dengan persamaan (1), sedangkan hubungan
antara kelembaban relatif kesetimbangan (RH) dengan Aw pada tekanan tertentu
dinyatakan pada persamaan (2), sehingga pada keadaan kesetimbangan, Aw akan
seimbang dengan RH atau Aw sama dengan RH/100.
.................................................. (1)
....................(2)
C. Isotermis Sorpsi Air
Isotermis sorpsi air merupakan hubungan antara kadar air pada bahan
pangan dengan kelembaban relatif ruang tempat penyimpanan (RH) atau aktivitas
air (Aw) pada suhu tertentu. Kurva isotermis sorpsi air berbentuk sigmoid
ditunjukkan pada gambar 5.1. Kurva isotermis sorpsi air dapat bermanfaat untuk
merancang dan optimasi proses seperti pengeringan, pengemasan, kondisi
penyimpanan, serta mengetahui perubahan kadar air selama proses pengeringan
pada bahan pangan, sehingga dapat diketahui kondisi optimal pada setiap proses
pengolahan. Selain itu, dapat mengetahui kadar air maupun aktivitas air yang
tepat pada suatu bahan pangan, sehingga dapat memprediksi umur simpan bahan
pangan tersebut.
-
Gambar 5.1. Hubungan kadar air dengan aktivitas air
Pada gambar 5.1 kurva isotermis sorpsi air dibagi menjadi tiga
zona I, II, dan III. Masing-masing zona menggambarkan reaksi kimiawi,
enzimatis, maupun mikrobiologis pada bahan pangan dan pengaruhnya
terhadap jumlah air bebas, kondisi ini dapat dilihat juga pada gambar 5.2.
Pada zona I (Aw 0 0,2) air terikat sangat kuat pada bahan. Reaksi
kimiawi yang terjadi pada zona I adalah oksidasi lipid. Terjadinya oksidasi
lipid disebabkan komponen asam lemak tak jenuh yang terkandung pada
bahan memiliki mobilitas molekul tinggi, sehingga reaksi oksidasi pada
bahan masih dapat terjadi dan menghasikan bau yang tengik. Contoh
bahan pangan yang memiliki Aw pada kisaran zona I seperti kerupuk.
Kerusakan kerupuk didominan oleh munculnya bau tengik akibat oksidasi
lipid.
I III II
-
Gambar 5.2. Kurva Pengaruh Aw Terhadap Laju Reaksi Kimia,
Enzimatis dan Mikrobiologi Pada Bahan Pangan
Pada zona II (0,2 0,6) reaksi oksidasi lipid masih terjadi dan
mengalami kenaikan kembali seiring dengan peningkatan nilai Aw. Selain
itu terjadi pula reaksi enzimatis maupun reaksi pencoklatan non-enzimatis.
Hal ini disebabkan karena pada zona II menyediakan air yang cukup untuk
mobilitas reaksi, sehingga meningkatkan interaksi antara senyawa-
senyawa tertentu. Bahan pangan yang memiliki kisaran Aw pada zona II
akan mengalami oksidasi lipid, reaksi enzimatis maupun non enzimatis.
Pada zona III (Aw > 0,6) sifat air berupa air bebas yang terikat
pada rongga kosong maupun kapiler pada bahan pangan, sehingga
menyediakan air yang cukup untuk pertumbuhan mikroorganisme.
Pertumbuhan kapang atau jamur dimulai pada kisaran Aw > 0,7, khamir
atau yeast pada kisaran Aw>0,8, sedangkan bakteri pada kisaran Aw > 0,9.
-
(a) (b) (c)
Gambar 5.3 (a) Kapang (b) Khamir (c) Bakteri
Air dan bahan pangan memiliki peranan penting dalam menentukan
mutu serta memprediksi umur simpan bahan pangan. Kandungan air dalam
bahan pangan disebut sebagai kadar air, tetapi kadar air kurang tepat
menyatakan sifat air dalam bahan pangan. Sifat air dalam bahan pangan lebih
tepat dinyatakan sebagai aktivitas air. Aktivitas air merupakan jumlah air
bebas yang terdapat dalam bahan yang dapat menentukan reaksi kimiawi,
enzimatis, dan mikroorganisme yang terjadi pada bahan tesebut. Pada
keadaaan kesetimbangan aw dengan RH akan memiliki nilai yang sama.
Hubungan antara kadar air dengan kelembaban relatif (RH) atau aktivitas air
(Aw) pada suhu tertentu disebut isotermis sorpsi air. Isotermis sorpsi air
memiliki banyak manfaat untuk dipelajari.
1. Sebutkan dan jelaskan 4 tipe air?
2. Apa perbedaan antara air terikat dan air bebas?
3. Suatu bahan pangan memiliki nilai Aw 0,7. Prediksi kerusakan apa yang
akan terjadi pada bahan tersebut?
Latihan Soal
Rangkuman
-
4. Pada gambar dibawah ini dapatkah saudara menentukan tingkat
kerusakannya? Jelaskan!
(a) Kerupuk (b) Bolu gulung (c) Kue kering
top related