1
Karya Ilmiah
FLAVOR (CITARASA)
Cut Fatimah Zuhra, SSi. MSi. NIP. 132 240 151
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNUVERSITAS SUMATERA UTARA 2006
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
2
Karya Ilmiah 1. Judul Tulisan
: Flavor (Cita Rasa)
2. Indentitas Penulis a. Nama Lengkap
: Cut Fatimah Zuhra, SSi. MSi.
b. NIP
: 132 240 151
c. Pangkat/Golongan
: Penata / IIIc
d. Jabatan
: Lektor
e. Departemen/Fakultas
: Kimia/MIPA
3. Bidang Ilmu
: Kimia Organik
Medan, September 2006 Diketahui Oleh :
Penulis
Ketua Departemen Kimia
Dr. Rumondang Bulan NSt, MS NIP. 131 459 466
Cut Fatimah Zuhra, SSi, MSi. NIP. 132 240 151
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
3
KATA PENGANTAR
Flavor adalah sensasi yang dihasilkan bahan makanan ketika diletakkan dalam mulut terutama yang ditimbulkan oleh rasa dan bau. Komposisi makanan dan senyawa-senyawa yang merupakan pemberi ras dan bau berinteraksi dengan reseptor organ perasa dan penciuman menghasilkansignal yang dibawa menujui pusat susunan syaraf untuk memberi pengaruh dari flavor. Sifat kimia dari makanan dan minumam merupakan system yang dinamis dan terus menerus berubah. Perubahan flavor dalam makanan, bahan mentah disebabkan pleh beberapa faktor. Pada tulisan ini dijelaskan mengenai flavor, factor-faktor yang mempengaruhu rasa, rekasi dan penyebab perubahan flavor dan sebagainya. Semoga tulisan ini akan bermanfaat dalam penelitian mengenai flavor dan pembaca.
Medan, September 2006 Penulis
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
4
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..........................................................................
i
DAFTAR ISI .......................................................................................
ii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................
iii
KARET 1. Flavor (Citarasa) …..……………………………………….......
1
2. Odor (Bau) ............................................................................
2
3. Taste (Rasa) .........................................................................
3
4. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Rasa .. ..........................
4
5. Struktur Kimia dan Rasa .......................................................
7
6. Citarasa Tiruan (Synthetic Flavouring) .. ................................
8
7. Pembangkit Citarasa (Flavour Enhancement) .. ....................
11
8. Reaksi dan Penyebab Perubahan Flavor .. ...........................
13
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................
27
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
5
DAFTAR GAMBAR
1. Rumus Sakarin ..............................................................................
5
2. Rumus Kafein .................................................................................
5
3. Efek Substitusi dari Sakarin ..........................................................
7
4. Perbedaan Konfigurasi D-Glukosa dan L-Glukosa .. .....................
8
5. Senyawa Flavor Sintetik .. .............................................................
9
6. Rumus Monosodium Glutamat .. ...................................................
11
7. Reaksi Esterifikasi .. ......................................................................
14
8. Kondensasi Aldehid ......................................................................
14
9. Kondensasi Keton .. ......................................................................
15
10. Pembentukan Asetal .. ..................................................................
15
11. Pembentukan Propilen glikol asetat .. ...........................................
15
12. Oksidasi Terpen .. .........................................................................
16
13. Oksidasi Merkaptan ......................................................................
16
14. Pembentukan Merkaptal ...............................................................
17
15. Reaksi Mailard ..............................................................................
18
16. Oksidasi Lipid .. .............................................................................
19
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
6
FLAVOR (CITA RASA)
1. Flavor (Citarasa) Flavor atau citarasa merupakan sensasi yang dihasilkan oleh bahan makanan ketika diletakkan dalam mulut terutama yang ditimbulkan oleh rasa dan bau. Jadi ada 3 (tiga) komponen yang berperan yaitu bau, rasa dan rangsangan mulut. Studi mengenai falvor dapat dijelaskan sebagai berikut : -
Komposisi makanan dan senyawa-senyawa yang merupakan pemberi “rasa” dan bau.
-
Interaksi senyawa-senyawa ini dengan reseptor organ perasa dan penciuman dimana signal yang dihasilkan dibawa menuju pusat susunan syaraf untuk memberi pengaruh dari flavor.
Rasa : Sesuatu yang diterima oleh lidah Bau : Sesuatu yang dirasakan oleh hidung ↓ Aktivitas susunan syaraf ↓ Otak ↓ Sensasi dari “rasa” dan “bau”
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
7
2. Odor (Bau) Bau-bauan baru dapat dikenali bila berbentuk uap dan molekulmolekul komponen tersebut menyentuh silia sel olfaktori dan diteruskan ke otak dalam bentuk impuls listrik. Kadar yang ditangkap ternyata sangat rendah, misalnya vanillin konsentrasi 2 x 10-10 mLg per liter udara. Manusia mampu mendeteksi dan membedakan lebih kurang 16 juta jenis bau dan ini lebih kecil bila dibandingkan dengan indera penciuman hewan. Bau tidak tergantung pada penglihatan, pendengaran dan sentuhan. Pada umumnya bau yang diterima oleh hidung dan otak lebih banyak merupakan berbagai ramuan atau campuran 4 (empat) bau utama yaitu : harum, asam, tengik dan hangus. Indera penciuman sangat sensitif terhadap bau, kecepatan timbulnya bau lebih kurang 0,18 detik. Kepekaan indera penciuman diperkirakan berkurang 1% setiap bertambahnya umur satu tahun. Kelelahan daya penciuman terhadap bau dapat terjadi dengan cepat, misalnya orang yang belum terbiasa menghirup gas H2S akan segera mengenalnya sebaliknya seseorang yang setiap hari bekerja di laboratorium tidak akan segera mengenalnya meskipun konsentrasi H2S di udara cukup tinggi.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
8
3. Taste (Rasa) Penginderaan cecapan dapat dibagi menjadi 4 (empat) cecapan utama yaitu manis, pahit, asam dan asin. Ada tambahan respon yang terjadi bila dilakukan modifikasi antara lain : rasa kecut, pedas, panas, dingin dan sebagainya. Sensitifitas dari rasa terdapat pada ujung-ujung lidah, masingmasing terdistribusi pada empat jenis daerah reseptor, yaitu : -
Rasa manis : pada ujung lidah
-
Rasa pahit : pada pangkal lidah
-
Rasa asam : pada sisi belakng lidah
-
Rasa asin : pada sisi depan lidah
Bayi lahir denga mulut yang penuh kuncup cecapan, setelah dewasa kebanyakan lenyap tinggal yang terpusat pada lidah dengan pasukan pemandu yang kurang. Otak kerap kali memerlukan
bukti
penunjang dari : penciuman, penglihatan dan sentuhan untuk mengetahui apa yang dikecap oleh mulut. Misalnya orang sakit dengan mata tertutup tidak dapat membedakan antara sari jeruk atau anggur. Sel-sel cecapan mengalami degenerasi dan biasanya diganti dengan sel yang baru setiap 7 hari. Jumlah kuncup perasa pada manusia sekitar 9 – 10 ribu. Semakin tua manusia maka semakin rendah jumlah kuncup perasanya. Perbedaan persepsi terhadap rasa antara setiap orang adalah umum, yaitu disebabkan antara lain oleh : usia, jenis kelamin dan perokok
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
9
berat (lebih dari 20 batang/hari) maka akan memberikan respon yang buruk. Selain “rasa” dan “bau” ada hal lain yang mempengaruhi kualitas untuk
sensasi
yang
dihasilkan
secara
keseluruhan
yaitu
tekstru
(kehalusan, kekesatan, butir-butiran dan viskositas). Perubahan viskositas dapat mengubah rasa/bau yang timbul karena dapat mempengaruhi kecepatan timbulnya rangsangan terhadap sel reseptor olfaktori dan kelenjar air liur. Semakin kental suatu bahan maka penerimaan terhadap intensitas rasa, baud an citarasa akan semakin berkurang. Misalnya penambahan CMC (Carboxy Methyl Cellulose) dapat mengurangi rasa asam sitrat, rasa pahit kafein ataupun rasa manis sukrosa sebaliknya akan meningkatkan rasa asin NaCl dan rasa manis sakarin
4. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Rasa a. Senyawa Kimia - Rasa manis disebabkan oleh senyawa organik alifatik yang mengandung gugus hidroksi (OH), beberapa asam amino, aldehid dan gliserol. Contoh : Gula atau sukrosa dan monosakarida atau disakarida yang mempunya jarak ikatan hidrogen 3-5oA. Pemanis buatan, sakarin dan siklamat dalam konsentrasi yang tinggi cenderung memberikan arasa pahit.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
10
O C NH S O
O
Sakarin Gambar 1. Rumus Sakarin
- Rasa pahit disebabkan oleh alkaloid-alkaloid. Contoh : Kafein, kuinon, senyawa fenol seperti naringin, garam-garam Mg, NH4 dan Ca. O
N
N
O
CH3
N
N
CH3
Kafein Gambar 2. Rumus Kafein
- Rasa Asin dihasilkan oleh garam-garam anorganik, yang umum NaCl. Kecuali garam Iodida dan bromida memberikan rasa pahit sedangkan garam Pb dan Be memberikan rasa manis. - Rasa asam disebabkan oleh donor proton. Intensitas rasa asam tergantung pada ion H+ yang dihasilkan dari hidrolisis asam. Contoh : Asam pada cuka, buah-buahan dan sayuran.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
11
b. Suhu Suhu mempengaruhi kemampuan kuncup cecapan, sensitifitas akan berkuranga bila suhu lebih besar dari 20oC dan lebih kecil dari 30oC dimana akan menimbulkan sedikit perbedaan rasa. Misalnya rasa kopi panas akan berkurang pahitnya bila dibandingkan dengan kopi dingin, es krim yang telah mencair akan terasa lebih manis bila dibandingkan dengan es krim yang masih membeku. Makanan yang terlalu panas akan membakar lidah dan ini dapat merusak kepekaan kuncup cecapan, tetapi sel yang rusak akan diganti dalam beberapa hari. Makanan yang dingin dapat membius kuncup cecapan sehingga tidak peka lagi.
c. Konsentrasi Treshold merupakan batas konsentrasi terendah terhadap suatu rasa agar masih bisa dirasakan. Dimana threshold ini tidak sama pada setiap orang dan tidak sama terhadap rasa yang berbeda, misalnya NaCl 0,087% dan sukrosa 0,4%. Seseorang dapat mengalami buta rasa (taste blind), untuk menguji apakah seseorang itu buta rasa atau tidak maka dapat dilakukan pengujian dengan menggunakan senyawa Phenyl Thio Carbamida (PTC). Apabila orang tersebut butarasa maka senyawa ini akan terasa pahit.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
12
d. Interaksi dengan komponen rasa lain Komponen rasa lain berinteraksi dengan komponen rasa primer yang dapat mengakibatkan peningkatan atau penurunan intensitas rasa. Efek interaksi ini berbeda pada tingkat konsentrasi dan tresholdnya. Misalnya
penambahan
asam
pada
konsentrasi
tresholdnya
akan
menambah rasa asin pada NaCl sedangkan gula akan mengurangi rasa asin pada NaCl dan kafein.
5. Struktur Kimia dan Rasa Perubahan yang kecil dalam struktur kimia dapat merubah rasa dari senyawa tersebut, misalnya rasa manis menjadi pahit atau hambar. Contoh : Efek substitusi dari sakarin (sakarin 500 kali lebih manis dari gula) : -
Penambahan gugus nitro pada posisi meta akan membuat senyawa menjadi sangat pahit.
-
Substitusi gugus metil pada imino menghasilkan senyawa yang hambar. O C
C
C NH
S
S O
Manis
O
O
pahit
Gambar 3. Efek Substitusi dari Sakarin
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
CH3
N
NH
S O
O
O
O2N
O
O
hambar
13
Perbedaan konfigurasi dari karbon khiral yang paling jauh dari atom karbon karbonil (D- dan L-) juga mempengaruhi “rasa”. CHO
CHO HO
OH
H
H
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
OH
H CH2OH
CH2OH
D-Glukosa (manis)
L-Glukosa (agak asin/tidak manis)
Gambar 4. Perbedaan konfigurasi D-Glukosa dan L-Glukosa
6. Citarasa Tiruan (Synthetic Flavouring) Citarasa tiruan digunakan dalam kebutuhan : -
Rumah tangga
-
Industri makanan, soft drink, permen dsb.
Umumnya
senyawa
yang
digunakan
adalah
ester
yang
memberikan aroma menyerupai buah-buahan. Berikut ini beberapa contoh senyawa-senyawa flavormatik : -
Vanilin yang menyerupai aroma panili
-
Amil asetat yang menyerupai aroma pisang
-
Amil kaproat yang menyerupai aroma apel, nenas
-
Sitronelal yang menyerupai aroma bunga mawar
-
Benzil asetat yang menyerupai aroma strawberry
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
14
-
Mentol yang menyerupai aroma mint
-
Aldehid sinamat yang menyerupai aroma kayu manis
-
Eugenol yang menyerupai aroma rempah-rempah
CHO
CHO
CHO
CHO
OH
CH3 OH
CH3
Vanilin
CH3
CH3
Sitronelal
CH3
Mentol
OH O
OCH3
C OCH3
CH2CH
CH2
Amil asetat
Eugenol
Gambar 5. Senyawa Flavor Sintetik
Dalam beberapa tahun terakhir permintaan terhadap flavor bagi industri makanan semakin meningkat. Sebagai contoh meningkatnya harga coklat didorong oleh permintaan yang besar terhadap flavor coklat. Karena itu dikembangkan flavor sintetik dari coklat. Gugus yang terlibat dalam flavor coklat alami adalah gugus sulphida, contohnya dimetil sulphida, senywa sulfur lainnya dan pirazin. Formulasi dari flavor sintetik
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
15
coklat yang mengandung pirazin dan sulphida yang telah dipatenkan dapat dilihat sebagai berikut : Flavor coklat sintetik (US Patent No. 3619210) * Dimetil tri sulphida
1
* 2,6-Dimetil pirazin
3324
* Etil vanillin
143
* Isovaleraldehid
100
Untuk memperoleh tiruan aroma yang khas dari suatu jenis bahan, senyawa-senyawa
flavormatik
tersebut
saling
dicampurkan
dalam
konsentrasi yang berbeda (memiliki formula tertentu). Berikut ini contoh formulasi beberapa flavor sintetik. Kopi * α-Furfuril merkaptan
10
* Etil vanillin
3
* Pelarut
87
Nenas * Etil butirat
60
* Isoamil butirat
20
* alil kaprat
5
Gliserol
5
* Minyak lemon
1
* Etil asetat
1
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
16
Ada sebagian orang yang ingin meminimalkan “bahan-bahan kimia” dalam makanannya, jadi perlu dipertimbangkan penggantian bahan-bahan alami dengan bahan-bahan sintetik.
7. Pembangkit Citarasa (Flavour Enhancement) Selain senyawa sintetik yang menimbulkan aroma, dihasilkan pula senyawa sintetik yang menimbulkan rasa enak (flavour enhancer) Flavour enhancement (flavour potentiator) adalah bahan-bahan yang dapat meningkatkan rasa enak atau menekan rasa yang tidak diinginkan dari suatu bahan makanan padahal bahan itu sendiri tidak atau sedikit mempunyai citarasa. Contohnya penambahan asam L-glutamat pada daging atau ayam, sop, sayur-sayuran, sea food dan hidangan lainnya. Glutamat ada dalam bentuk D- dan L- dan sebagai campuran rasemat, bentuk L- merupakan isomer yang terdapat secara alami dan mempunyai sifat sebagai pembangkit citarasa sedangkan bentuk D- tidak menunjukkan aktivitas ini. NH2
ONa
HO
O
O
Gambar 6. Rumus Monosodium Glutamat (MSG)
Asam glutamat pertama diisolasi tahun 1866 dan garamnya (garam Na) ditemukan tahun 1909 oleh ahli kimia Jepang “ikeda”. Namun
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
17
demikian produksi secara komersial baru dilakukan tahun 1954. Monosodium glutamate (MSG) dihasilkan dari protein gandum, jagung dan kedelai dan dipasarkan dalam bentuk kristal murni dengam merek dagang ajinamoto, sasa, miwon, maggie, royco dan sebagainya. Cara pembuatan MSG adalah asam glutamat terbentuk dengan cara melarutkan protein kedalam asam klorida (di hidrolisa) hingga pH 3,2 untuk memutuskan ikatan peptida sehingga terbentuk kristal secara lambat, kemudian dilakukan netralisasi dengan NaOH atau Na2CO2, dekolorisasi dan dikristalkan. MSG tidak berbau, memiliki campuran rasa manis dan asin yang enak terasa dimulut dan tresholdnya 6,25 x 10-4- M (1,2 x 10-2 %) dalam air. Untuk pembuatan MSG bahan yang digunakan harus mengandung 16% atau lebih asam glutamat dalam proteinnya. Berikut ini beberapa bahan yang dapat digunakan : gandum (36,0%), jagung (24,5%), kacang(19,5%), biji kapas (17,6%), ragi (18,5%), kedelai (21,0%), kasein (22,0%), beras (24,1%), albumin telur (16,0%) dan lain-lain. Ada beberapa pendapat mengenai mekanisme kerja MSG : 1. Rasa daging disebabkan oleh hidrolisis protein dalam mulut. 2. Meningkatkan citarasa yang diinginkan dan mengurangi rasa yang tidak diinginkan, misalnya rasa bawang yang tajam, rasa sayuran mentah dan lain-lain. 3. Meningkatkan rasa asin atau memperbaiki kesetimbangan citarasa makanan olahan.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
18
4. Menyebabkan sel reseptor rasa lebih peka sehingga dapat menikmati rasa dengan lebih baik.
8. Reaksi dan Penyebab Perubahan Flavor Sifat kimia dari makanan dan minuman merupakan sistem yang dinamis dan terus menerus berubah. Perubahan flavor dalam makanan, bahan mentah disebabkan oleh beberapa faktor. Perubahan flavor, baik yang diinginkan maupun yang tidak diinginkan, pada prinsipnya disebabkan oleh beberapa factor, yaitu : 1. Interaksi antar komponen 2. Pemrosesan dari makanan, flavor atau bahan mentah 3. Faktor fisik 4. Reaksi induksi katalis 5. Irradiasi 6. Enzim dan mikroba 7. Oksidasi udara
8.1. Interaksi antar Komponen Interaksi antar komponen adalah penyebab utama dari “perubahan yang diinginkan”. Misalnya interaksi dari komponen ekstrak wine (anggur) yaitu interaksi asam dan alkohol dari wine untuk membentuk ester fruity yang menghasilkan bau yang diinginkan sehingga dapat membantu kita dalam mengevaluasi kualitas dari wine.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
19
Interaksi yang umum terjadi didalam penyiapan flavor : a. Esterifikasi R – OH + R’ – COOR
R’ – COOR + H2O
Contoh : C2H5OH + CH3(CH2)6 – CO2H
CH3(CH2)6 – CO2C2H5 + H2O
Gambar 7. Reaksi Esterifikasi
Keju biasanya mengandung sejumlah besar asam lemak rantai pendek, jika alkohol ada didalam formula ini maka akan membentuk bau fruity didalam flavor.
b. Kondensasi Aldol Aldehid dapat dikondensasi dengan adanya penghilangan air untuk membentuk aldehid tidak jenuh. Reaksi ini terjadi dengan segera pada pH tinggi. Contoh : dutched cocoa.
CHO
R
CHO
R'
+ R'CHO
R Gambar 8. Kondensasi Aldehid
Keton juga dapat dikondensasi, contoh pada ekstrak tumbuhtumbuhan dimana aseton dapat berkondensasi membentuk metil oksida yang memberikan bau off notes.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
20
O
O
+ H2O
Gambar 9. Kondensasi Keton
c. Pembentukan Asetal Asetal dapat terbentuk dari reaksi antara aldehid
dan alkohol,
dimana asetal stabil pada pH netral dan akan terdekomposisi pada media asam.
R - CHO + R' - OH
H2 O
OR R OR'
Aldehid
Alkohol
Asetal
Gambar 10. Pembentukan Asetal
Asetal yang umum adalah benzaldehid propilen glikol asetal.
OH CHO +
H 2O
O
OH O
Benzaldehid
propilen glikol
Gambar 11. Pembentukan Propilen glikol asetal
Adisi dari kira-kira 10% air akan menggeser kesetimbangan sehingga akan memperlambat pembentukan asetal
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
21
d. Oksidasi Terpen Terpen dan turunannya biasanya mengandung atom karbon tak jenuh, karena itu bila ada oksigen dapat menyebabkan terjadinya “pemecahan” atau rearrangement.
O
oksidasi
H+
+
+
C H
OH
sitral (C6H16O)
O produk sekunder
OH
OH
p-menthadienol
Gambar 12. Oksidasi Terpen
Untuk
melindungi
minyak
citrus
maka
harus
dilakukan
penghilangan oksigen dengan menggunakan gas nitrogen dibagian kepala kontainer atau penambahan antioksidan.
e. Oksidasi Merkaptan Senyawa merkaptan dapat dioksidasi membentuk “disulfida”. Untk memperlambat pembentukan disulfida maka ditambahkan antioksidan atau penyimpanana dalan freezer.
O R - SH + R - C - H
OH
SR R - SH
R - CH SH
Merkaptan
hemi merkaptal
Gambar 13. Oksidasi Merkaptan
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
+ H 2O
R - CH SR
merkaptal (disulfide)
22
f. Pembentukan Merkaptal (Hemi Merkaptal) Thiol dapat bereaksi dengan aldehid didalam reaksi yang analog membentuk asetal. Merkaptal stabil pada pH tinggi dan akan terhidrolisa dengan adanya asam. Merkaptal biasanya terdapat didalam kopi dan kacang.
O SH O
+ CH3
C
H
S
CH3
O OH
merkaptan furfural (thiol)
asetaldehid (aldehid)
hemimerkaptal
Gambar 14. Pembentukan Merkaptal
g. Pencoklatan Pencoklatan biasanya terjadi pada buah-buahan dan sayuirsayuran, senyawa flavor dan beberapa proses makanan. Reaksi yang terjadi adalah “Reaksi Mailard” yaitu reaksi antara asam amino (protein) dan gula yang melibatkan kondensasi dan rearrangement.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
23
H N
H R
CH2
HC
CHO
C
OH H
OH
HO
H
H
H
OH
H
OH
OH
HO
-H2O
+ RNH2
H
OH
H
OH
CH2OH
R
O
H
H
N
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
Glukosa
CH2OH
CH2OH
C O
C O
CHO
HC N
R
H HO
H
HO
H
-H2O
HO
+ RNH2
H
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CHO
Fruktosa
HC N
R
H HO
H
H
OH
H
OH CH2OH
Gambar 15. Reaksi Mailard
Susu adalah medium yang
terbaik untuk tipe reaksi ini,
pencoklatan mailard didalam susu dapat menyebabkan “flavor apak” dan “rasa pahit”.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
24
8.2. Pemrosesan dari Makanan, Flavor atau Bahan Mentah a. Pemanasan Karbohidrat, lipid protein, vitamin dan komponen makanan lain rusak selama pemrosesan dan mengalami perubahan kimia. Perubahan kimia ini dapat merubah sifat sensory dari makanan. Pemanasan protein dengan adanya air akan menghasilkan protein yang berikatan silang dan dapat merubah flavor dan teksturnya . Demikian juga dengan pemanasan lipid dapat merubah lipid tak jenuh menjadi aldehid, keton, dimmer dan polimer yang dapat mempengaruhi flavor, tekstur dan nilai nutrisi dari makanan.
R
CH2
CH
CH
CH2
R
energi panas + sinar
R
CH
Asam lemak tak jenuh
CH
CH
CH2
R +H
Radikal bebas Hidrogen yang labil + O2
+R
CH2
CH
CH
CH2
R
R
CH
CH
O
CH
O Peroksida aktif
R
CH O
CH
CH
CH2
R2 + R
CH2
CH
CH
CH2
OH
Hidroperoksida (tengik)
Radikal bebas
Gambar 16. Oksidasi Lipid
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
R
CH2
R2
25
b. Pengeringan Bila
pengeringan
dilakukan
dengan
pemanasan
dapat
menyebabkan pencoklatan, flavor “hangus”, denaturasi” protein dan penrubahan tekstur. Reaksi mailard dapat terjadi selama dan sesudah pengeringan yang dapat mempengaruhi warna, flavor, tekstur dan sifat sensory.
c. Pembekuan Pada prinsipnya proses pembekuan sama dengan pengeringan yaitu penghilangan air. Didalam proses pembekuan air yang terkandung dalam makanan diubah menjadi kristal es murni.
8.3. Faktor Fisik a. Evaporasi dan Kehilangan Zat Volatil Makanan
yang
kehilangan
zat
volatil
akan
kehilangan
kesegarannya, zat volatile dapat bebas dari produk makanan dibawah suhu ringan yang biasanya lebih rendah dari titik didih aromatik.
b. Caking, Kristalisasi dan Pemisahan Fase Perubahan ini dapat mempengaruhi flavor secara tidak langsung dan memberi produk yang tidak homogen.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
26
c. Pengepakan Variasi pengepakan baik dalam kontainer plastik, logam atau gelas dapat mempengaruhi stabilitas flavor. Pemilihan jenis pengepakan harus sesuai dengan makanannya yaitu proses pengepakan harus dapat melindungi makanan dan flavor dari kontaminasi. Misalnya pengepakan susu kering harus dibawah kondisi gas nitrogen sehingga kedap dan tidak tembus oksigen dan gas inert. Makanan
kering
seperti
bubuk
tomat
harus
dijaga
dalam
pengepakan yang tahan air maupun uap air yang dapat diabsorpsi dari lingkungan. Contoh kontaminasi dari pengepakan : -
Pelarut yang digunakan dalam tinta cetakan dan pernis yang kadang berpindah ke makanan, contoh : isopropil alkohol atau etil asetat.
-
Plastik, beberapa monomer stirene ditemukan dalam makanan yang kontainernya dibuat dari plastik seperti polystiren.
8.4. Reaksi Induksi Katalis a. Cahaya Cahaya folurescensi dan cahaya matahari adalah penyebab umum dari oksidasi flavor, photooksidasi komponen cair dalam makanan atau vitamin A. Contohnya oksidasi vitamin A dalam susu yang memberi flavor seperti rumput
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
27
b. Sedikit Logam Sedikit
logam
dapat
menggerakkan
proses
inisiasi
pada
autooksidasi. Contohnya sedikit logam dapat mengkatalisis pembentukan radikal bebas pada inisiasi dari reaksi lipid, asam lemak tak jenuh yang dengan adanya oksigen dapat membentuk hidroperoksida.
c. Medium Asam Gingerol (komponen panas utama dari jahe) akan terdegradasi dengan cepat dalam asam sehingga panas dari minuman akan berkurang. Degradasi dari minyak lemon akan dipercepat dalam larutan aqua pada pH rendah.
d. Proses Thermal Pembakaran, penggorengan dan prose thermal lain dari makanan atau bahan mentah akan menghasilkan produk samping baik yang diinginkan atau yang tidak diinginkan. Akibat dari proses thermal yaitu reaksi mailard, pemanasan dari makanan yang mengandung protein atau asam amino dan gula akan mempercepat reaksi mailard.
8.5. Irradiasi Efek irradiasi pada makanan tergantung pada kondisi dimana proses
ini
dilakukan.
Pemberian
dosis
yang
tidak
layak
dapat
menyebabkan perubahan kimia yang mempengaruhi protein, lemak dan karbohidrat.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
28
Perubahan kimia dapat terjadi selama irradiasi yang dihubungkan dengan pembentukan radikal. Radikal adalah intermediate yang sangat reaktif didalam banyak tipe reaksi. Seperti oksidasi-reduksi dan dimerisasi, hasil reaksi dapat berupa pemutusan ikatan deaminasi dan reaksi dekarboksilasi dalam protein.
8.6. Enzim dan Mikroba Rasa
“masam”
pada
susu
disebabkan
oleh
bakteri
tipe
streptococcus yang menghasilkan asam laktat. Enzim lipase pada susu menyebabkan
pemecahan
hidrolitik
asam
lemak
trigliserida
yang
menghasilkan off-flavor yang umum disebut “tengik”. a. Perubahan Enzimatik Pencoklatan enzimatik terjadi pada buah-buahan dan sayursayuran, reaksi ini dapat merusak sensory makanan dan menurunkan nilai nutrisi dari makanan. Pencoklatan enzimatik dapat terjadi pada saat pemotongan, pengirisan pada udara terbuka. Dapat juga terjadi dengan cepat apabila makanan dicairkan setelah pendinginan. Sedangkan
untuk
memperlambat
proses
pencoklatan
maka
dilakukan proses pemucatan atau penyimpanan buah-buahan dan sayursayuran dalam air yang mengandung asam askorbat dan natrium sulfite. Jus buah-buhan dicegah dari reaksi pencoklatan enzimatik dengan filtrasi, sentrifugasi dan pemanasan.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
29
b. Perubahan Mikrobial Aktivitas mikrobial biasanya terjadi makanan yang mengandung kadar air tinggi. Penyiapan emulsi untuk minuman ringan yang tidak dilakukan dibawah kondisi yang higienis dapat mudah diganggu oleh mikroba. Pembentukan flavor yang tidak diinginkan dalam bahan mentah dan makanan seperti padi yang disimpan adalah contoh gangguan oleh mikroorganisme yang menghasilkan bau tidak sedap (off odors). Beberapa organisme yang berperan adalah : -
Bakteri. Dominasi bakteri mikroflora dalam penyimpanan padi ketika kelembapan padi tinggi menghasilkan bau masam atau bau busuk/tengik.
-
Jamur. Jamur yang umum ditemukan adalah spesies aspergilus, penicilium, absido, mucor dan rhizopus. Bau yang dihasilkan adalah bau apak, fungal, urinal, fruity, busuk atau bau tanah.
-
Mikroflora alami. Selama penyimpanan padi perubahan suhu, aktiviotas air dan kelembapan adalah kondisi yang mengakibatkan perkembangan variasi mikroflora.
8.7. Oksidasi Udara Oksigen adalah sesuatu yang memegang peranan penting sebagai dekstruktif (perusak).
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
30
a. Oksidasi Lipid Ketengikan adalah indikator dari kerusakan lemak dan minyak. Ketengikan dihasilkan oleh autooksidasi asam lemak tak jenuh yang menimbulkan bau dan flavor yang tidak menyenangkan dan membuat makanan menjadi tidak enak. Produk utama dari oksidasi lipid disebut “hidroperoksida”. Tipe reaksi ketengikan terjadi dalam 3 tahap, yaitu : 1. Inisiasi Inisiasi dapat terjadi dengan adanya panas, cahaya atau sedikit logam yang menghasilkan molekul yang sangat reaktif. RH → R• + H• ROOH → RO• + OH• ROOH → ROO• + H• 2. Propagasi Radikal bebas yang dihasilkan bereaksi dengan oksigen di udara membentuk radikal peroksi. RO• + O2 → ROO• RO• + RH → ROH + R• 3. Terminasi Radikal
bebas
dengan
konsentrasi
tinggi
saling
bereaksi
memberikan produk akhir yang merupakan kharakteristik lemak tengik. R• + R• → R – R R• + ROO• → ROOR ROO• + ROO• → ROOR + O2
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
31
Beberapa aldehid volatil terbentuk pada autooksidasi dari asam lemak tak jenuh yang merupakan konstributor terbesar dalam memberi bau yang tidak enak dalam produk makanan. Contohnya oleat menghasilkan 2-dekenal, nonenal dan oktanal, linoleat menghasilkan heksanol dan 3-nonenal. Demikian juga dengan keton seperti 2-butanon, 1-penten-3-on dan sebagainya.
b. Oksidasi Protein Oksidasi protein yang tidak disertai oleh pemanasan akan menghasilkan “gamut” sebagai produk samping seperti thiol-disulfida dan ditirosin dan bentuk produk degradasi yang diketahui sebagai ditirosin.
c. Oksidasi Aldehid Oksidasi lipid dapat menghasilkan bau yang tidak diinginkan seperti oksidasi butiraldehid menjadi asam butirat, oksidasi isovaleraldehid menjadi asam isovalerad.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006
32
DAFTAR PUSTAKA
Chara, Lambous G and George Linglet, 1981, The Quality of Foods and Beverages. Chemistry and Technology. Volume I. Academic Press, New York. Coultate, TP, 1989, Food. The Chemistry of It’s Components. Second Edition. DeMan, John M, 1980, Principles of Food Chemistry, Published By Van Mostrand reinhold Company. New York. SBP Board of Consultant and Engineers, Aromatic Chemicals, Perfumes and Falvour Technology, Small Business Publication, New Delhi. Jurnal-jurnal yang terkait.
Cut Fatimah Zuhra : Flavor (Cita Rasa), 2006
USU Repository © 2006