Komponen Penyusun Bahan Makanan Pertemuan ke 3 TBM
Komponen penyusun bahan makanan UTAMA: I. PROTEIN II. KARBOHIDRAT III. LIPIDA IV. AIR
Komponen penyusun bahan makanan • Utama: air, karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan mineral. • Komponen lain : enzim, senyawa flavor, pigment, dll. • Beberapa bahan makanan mengandung racun alami atau yang terbentuk selama proses pengolahan.
AIR Fungsi air dalam tubuh: Reaksi biokimia, Pembawa zat gizi, pembawa oksigen dan hasil metabolisme ke seluruh tubuh Fungsi air dalam BM: Pembawa komponen BM hidrofilik Sebagai medium reaksi kimia dan enzimatis Dapat dilarutkan dan dipisahkan Menentukan mutu (bentuk, ketampakan, kesegaran, cita rasa, dan derajad penerimaan konsumen) dan daya simpan
Sifat fisik air • Kohesif : kecenderungan saling melekat satu sama lain • Adesif : kecenderungan bergabung dengan molekul lain • Capillary adhesion : bergerak ke atas dalam pipa kapiler Sifat kimia air Melarutkan bahan lain yang bersifat polar (melalui ikatan hidrogen)
KARBOHIDRAT • Karbohidrat merupakan senyawa yang disusun oleh unsur C, H dan O. • Keberadaan karbohidrat di bumi ini sangat melimpah dan merupakan nutrisi yang sangat diperlukan oleh tubuh manusia. • Fungsi Karbohidrat Bagi Tubuh Manusia 1. Sumber Energi Tubuh 2. Melancarkan Sistem Pencernaan 3. Mengoptimalkan Fungsi Protein 4. Mengatur Metabolisme Lemak 5. Karbohidrat Sebagai Pemanis Alami
Sumber karbohidrat •
Terutama bahan nabati, sedikit hewani
•
Dalam tanaman :
Cadangan energi -
pati (buah, biji, batang, akar)
-
gula (mono dan disakarida) dalam daging buah dan cairan tumbuhan
penguat struktur •
Selulosa, hemiselulosa, senyawaan pektat
contoh : Beras Merah, Kentang rebus, sagu, beras, ubi jalar, singkong, gandum, oat,sorgum, kacang merah
Klasifikasi Karbohidrat 1.Monosakarida • Karbohidrat sederhana : molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja • Tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. • Monosakarida dibedakan menjadi aldosa dan ketosa, - Aldosa : memiliki gugus aldehida,. - Ketosa : memiliki gugus keton. • Berdasarkan jumlah atom karbon : triosa(C3H6O3), tetrosa(C4H8O4), pentosa(C5H10O5), heksosa (C6H12O6), heptosa (C7H14O7). • Monosakarida yang termasuk aldosa antara lain: erithrosa, threosa, ribosa, arabinosa, xilosa, glukosa, manosa, dan galaktosa. • Monosakarida yang termasuk ketosa antara lain: erithrulosa, ribulosa, fruktosa, psikosa, dan sedoheptulosa.
Oligosakarida senyawa yang mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida. a. Disakarida: terbentuk dari dua monosakarida • Sukrosa: Glukosa + fruktosa => sukrosa • Laktosa: hidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa • Maltosa: disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa b. Trisakarida: terbentuk dari tiga monosakarida • rafinosa terdiri atas 3 molekul monosakarida => galaktosa-glukosafruktosa. c. Tetrasakarida: terbentuk dari empat monosakarida. • stakiosa => galaktosa-glaktosa-glukosa+fruktosa. Beberapa contoh oligosakarida: d. Rafinosa: strisakarida yang jika dihidrolisis akan menghasilkan galaktosa, glukosa, dan fruktosa.
Contoh Sukrosa
(Tebu, bit, palma) Laktosa (Air susu mamalia) Laktulosa (legum, umbi) Maltosa (Hidrolisat pati) Isomaltosa (Hidrolisat pati) Rafinosa Biji kakao Stakhiosa Legum, serealia
Polisakarida • • • •
Molekul polisakarida terdiri > 10 molekul monosakarida. Polisakarida utama yaitu amilum, glikogen dan selulosa (polimer galaktosa). Polisakarida yang terdiri atas satu macam monosakarida disebut homopolisakarida Polisakarida mengandung dua atau lebih jenis unit monosakarida yang berbeda disebut Heteropolisakarida.
Contoh Polisakarida Homopolisakarida : a. Amilum : terdiri 250-300 unit D-glukosa (ikatan 1,4-glikosidik) b. Glikogen: jika dihidrolisis juga akan menghasilkan D-glukosa c. Selulosa: disakarida yang terdiri 2 molekul glukosa yang berikatan glikosidik atom C satu dengan atom C empat. d. Pati (unit-unit D-glukosa) umumnya terbentuk dari 2 polimer molekul glukosa yaitu - amilosa (polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang), - amilopektin (polimer glukosa dengan susunan yang bercabang). e. Pentosan: araban, xilan f. Heksosan: glukan (amilum, selulosa, glikogen, dekstrin)
Heteropolisakarida: • Mukopolisakarida terdiri atas dua jenis derivat monosakarida (gula amino dan asam uronat). • Senyawaan pektat, Galaktan sulfat (agar, karagenan), • Galaktomannan (gum guar) • alginat (polimanuronat-guluronat)
PROTEIN • Protein merupakan polimer dari sekitar 20 asam ∝ – amino. • Unsur utama penyusun protein adalah C, H, O, dan N • Protein yang membangun tubuh disebut Protein Struktural Contoh: nukleoprotein yang terdapat di dalam inti sel lipoprotein yang terdapat di dalam membran sel • protein yang berfungsi sebagai enzim,antibodi atau hormon dikenal sebagai Protein Fungsional.
Sifat fungsional Protein
Buffering (mencegah perubahan pH) Pengatur (hormon) Koagulasi Pengemulsi (menstabilkan emulsi) katalisator(Enzim) Pertahanan (antibodi) Fat Reduction Pembentuk buih Gelation Kelarutan (untuk pembuatan whip products, emulsi WHC (kemampuan protein mengikat air)
Sumber Protein Protein
nabati : Legum, serealia Protein hewani : - Daging Merah Daging-dagingan merah seperti daging sapi, daging kambing dan domba kaya akan protein. - Daging Ayam - Daging Ikan - Telur - Susu dan Produk Olahannya
LIPIDA • Lipid adalah senyawa organik yang larut dalam pelarut nonpolar seperti kloroform dan dietileter Istilah : –Lemak (Fats) (padat pada suhu kamar) –Minyak (Oil) (cair pada suhu kamar)
Fungsi Lemak • Sumber cadangan energi yang disimpan dalam tubuh • Media untuk transportasi beberapa vitamin yang larut dalam lemak (vitamin A, D,E, dan K) • Membantu menekan rasa lapar dengan mekanisme memperlambat pengosongan pada lambung sehingga rasa kenyang dapat bertahan lebih lama. • Merupakan zat gizi yang menambah citarasa pada makanan
Sumber lemak Lemak hewani dan lemak nabati: 1. Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang memiliki efek yang kurang baik bagi kesehatan. Contoh : gajih, mentega, dan lemak hewani. 2. Asam lemak tak jenuh merupakan sumber nutrisi yang baik untuk kesehatan. Contoh: minyak zaitun, kacang-kacangan, dan alpukat. Kelapa dan Minyak Kelapa Murni, Ikan (Salmon, sarden, herring, makarel dan tuna)
Vitamin dan Mineral Kandungannya dalam bahan makanan sangat bervariasi: Pascapanen serta pengolahan Penyebab umum penurunan kadar vitamin dan mineral dalam pengolahan a.l.: –Pemotongan –Pencucian –Penggilingan –Blanching –Penambahan bahan bahan kimia
ENZIM Enzim merupakan senyawa protein yang dapat mengkatalisis seluruh reaksi kimia dalam sistem biologis Enzim merupakan biokatalisator yang sangat efektif yang akan meningkatkan kecepatan reaksi kimia spesifik secara nyata, dimana reaksi ini tanpa enzim akan berlangsung lambat (Lehninger, 1995) –Indigeneous –Ditambahkan dalam proses pengolahan Faktor : pH, suhu ka atau Aw, aktivator, inhibitor, dll
PIGMEN
• • • • • •
Molekul yang membentuk warna –Karotenoid - isoprenoid –Klorofil dan heme-porfirin –Antosianin –Lain-lain : betalain, curcumin, dll –Melanoidin dan karamel
FLAVOR • Keseluruhan kesan (sensasi) yang diterima oleh indra manusia terutama oleh rasa dan bau pada saat makanan dan minuman dikonsumsi (Fardiaz, 2006) • Pengalaman yang saling berbeda tetapi menjadi satu kesatuan dari indera pengecap atau pencicip, pembau, dan perasa termasuk di dalamnya sensai rasa hangat atau rasa sakit yang ringan seperti rasa pedas (Dordland et al., 1977) • Kesan menyeluruh rasa, aroma dan rangsangan syaraf trigeminal (sensasi iritasi / panas, dingin, pedas, sepet pada mulut, hidung dan mata)
Contoh senyawanya: - Senyawa eugenol yang berasal dari Cengkeh - umerone dari kunyit. - gingerol dan shagaol dari jahe - Senyawa β-ionone yang berasal dari daun pandan. - vanillin dari daun vanilla
Water Activity Dalam Proses Kerusakan Bahan Makan
Air dalam bahan makan • Bahan makanan banyak mengandung air dan bahan organik • Kemudahan rusak dan perubahan BM sangat dipengaruhi oleh kadar air bebasnya • Bahan hasil pertanian setelah dipanen masih aktif melakukan proses fisiologis dan reaksi enzimatis
Air dalam BM • Air bebas : air dalam sitoplasma,ruang antar sel dan semua air yg terlibat dalam proses sirkulasi dlm jaringan bahan • Air terikat (air hidrat) : yang terikat dengan ikatan hidrogen pada ion atau molekul lain yg mengandung O atau N, atau O yang tidak memiliki pasangan elektron yang berikatan dengan sebuah ion. Air hidrat pada pati, protein atau garam • Air imbibisi : air yang berasal dari luar masuk ke dlm bahan dan berikatan dengan komponen bahan melalui ikatan hidrogen. • Air yang dalam alginat mengembang • Air luar yang terserap di permukaan BM
Water activity Aktivitas air (Aw) • Suatu ukuran ketersediaan air untuk reaksi enzimatis, kimia maupun mikrobiologis –Kelembaban relatif pada saat terjadinya keseimbangan antara kondisi di dalam dan di luar bahan (ERH) dibagi 100 –Nilai Aw dipengaruhi suhu. Makin rendah suhu, makin rendah Aw aktivitas air dapat dihitung dengan menggunakan rumus : • Aw = ERH/100 • Aw = aktivitas air • ERH = kelembaban relative seimbang
Water activity dalam bahan makan • Kandungan air dalam bahan makanan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dinyatakan Aw yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya.
Pengawetan BM dengan pengendalian Kadar air • • • •
Pengurangan kadar air : penguapan, pengeringan Perubahan fase cair ke padat : pembekuan Amobilisasi air dalam jaringan : gel Pengikatan air bebas dalam bahan dengan bahan lain : penambahan gula atau garam
Humektan • humektan, yaitu bahan tambahan untuk menjaga kelembaban makanan, kelembutan dan mencegah kristalisasi • Humektan menarik dan menahan uap air di udara sekitarnya melalui proses penyerapan • berlawanan dengan desikan • Umumnya untuk produk permen.
Contoh beberapa humektan antara lain: • Propilena glikol, heksilena glikol, dan butilena glikol • Gliseril triasetat • Neoagarobiosa • Gula alkohol (gula poliol) seperti gliserol, sorbitol, xylitol, maltitol • Polimer poliol seperti polidekstrosa
