PENYIMPANAN DAN PENGGUDANGAN PENDAHULUAN Kegunaan Penyimpangan Persediaan Gangguan Masa kritis / peceklik Panen melimpah Daya tahan Benih Pengendali Masalah Teknologi Susut Kerusakan Kondisi Tindakan Fasilitas Pengawetan Pengaturan kondisi Lama Jenis Sistem Tata Niaga Petani, peternakan, nelayan Pengumpul, pedagang, koperasi, industri pengolahan Stok nasional Konsumen
AIR DAN BAHAN PANGAN Sifat dan tipe air o Air dalam bahan pangan di antara sel-sel di dalam sel dalam jaringan o Konvensional air terikat secara kimia air terikat secara fisik air bebas
1. Air yang terikat secara fisik a. Air kapiler * Rongga-rongga jaringan kapiler * Tekanan uap lebih kecil dari tekanan uap bebas - Daya tarik kapiler - Ukuran kapiler * Penyebaran tidak homogen * Pengeringan lebih besar 100oC, lebih lambat b. Air terlarut * Berdifusi bila diuapkan * Waktu lebih lama c. Air adsorpsi * Terikat pada permukaan * Kelembaban * Suhu lingkungan * Luas bahan * Tekanan uap lebih kecil dari tekanan uap air bebas 2. Air yang terikat secara kimia * Air konstitusi * Protein * Garam mineral * Jumlah tertentu, tergantung bahan pangan * Suhu tinggi untuk menguapkan
a. Air kristal * Molekul H2O b. Air konstitusi * Molekul senyawa tertentu * Bukan bentuk H2O * Terurai H dan O pada suhu tinggi Contoh : protein, gula di panaskan. Kentang dipanaskan (oven), air kapiler, air terlarut, air adsorpsi, air konstitusi proses gelatinisasi. Peranan air * Aktivitas metabolisme * Kesegaran * Media pelarut Karakteristik hidratasi Interaksi antara bahan pangan dengan molekul air yang terkandung di dalamnya dan air di udara sekitarnya.
Peranan air pada bahan pangan * Kadar air - Berat basah (wet basis) : 100% - Berat kering (dry basis) : lebih besar 100%. * Aktivitas air Peranan air di udara * Kelembaban relatif * Kelembaban mutlak
Aktivitas air (water aktivity : aw) * Perbandingan tekanan parsial (uap air di dalam bahan pangan) dengan tekanan uap air jenuh. * RH kesetimbangan / 100.
1. Kadar air * Pemanasan * Destilasi * Moisture tester
ka
=
Ka =
Ba . 100% Ba Bk
Ba . 100% Bk
= =
Ba Bt
. 100%
100 ka 100 ka
ka = kadar air berat basah, % Ba = berat air dalam bahan, gr Bk = berat bahan kering mutlak, gr Bt = berat total, gr Ka = kadar air berat kering
Contoh : satu ton kacang tanah dengan kadar air awal 25% (atas dasar berat basah) dikeringkan sampai kadar air 14% (atas dasar berat basah). Hitung jumlah air yang diuapkan dan berat bahan keringnya. Penyelesaian : Atas dasar berat basah Jumlah air awal : 25% . 1000 kg = 250 kg Berat bahan kering = (1000 – 250) kg = 750 kg Berat bahan pada kadar air akhir 14% =
750 . 100 872 kg 100 14
Berat air yang diuapkan = (1000 – 872) kg = 128 kg. Atas dasar berat kering Kadar air awal = (250 / 750) 100% = 33,33%. 14 .100% 16 ,28% Kadar air akhir = 100 14
Jumlah air yang diuapkan = 750 (33,33 – 16,28) / 100 = 128 kg Berat bahan kering = 1000 . 100 750 kg 100 33,33
2. Aktivitas air (water activity, aw) * Air bebas * Pertumbuhan * Bukan indikator daya simpan * Reaksi biologis dan kimiawi * Terikat dengan bukan air, sukar digunakan * Dapat di kontrol dengan larutan garam, asam.
3. Kelembaban Relatif dan Kelembaban Mutlak Kelembaban relatif / kelengasan nisbi : perbandingan antara tekanan parsial uap air terhadap tekanan uap jenuh pada suhu tertentu. RH = (P / Ps)T. 100%. RH= kelembaban relatif P = tekanan uap air Ps = tekanan uap air jenuh T = suhu atmosfir
kelembaban mutlak (H) : besaran yang digunakan untuk menentukan jumlah uap air di udara. Penentuan * Kurva psikhrometrik - udara basah - udara kering * Sling psychrometer * Higrometer
Aspek teori aktivitas air Hukum Rault aw =
n1 n1 n 2
n1 = jumlah mol zat terlarut n2 = jumlah mol pelarut (air) n1 + n2 = jumlah mol larutan aw = P/PO = RHs/100 = P / Ps
Kelembaban nisbi kesetimbangan (RHs) : fungsi dari kadar airnya dan kandungan protein, karbohidrat, garam-garam mineral dan senyawa lain yang larut dalam air. Sorpsi Isotermik Sifat bahan pangan :
higroskopis melepaskan air
Bahan Basah : Desorpsi.
Kesetimbangan konsentrasi air pada suatu sistem tertutup.
Bahan Kering : Absorpsi. A : B : C :
Absorpsi air bersifat satu lapis molekul air (monolayer) Multilayer kondensasi air (kondensasi kapiler)
Bentuk sigmoid (huruf S)
Adsorpsi : penyerapan uap air. Desorpsi : pelepasan uap air aw = 0 – 0,20 : monolayer. Air terikat tidak dapat beku. Ambang batas ketengikan. Bentuk umum isotermik sorpsi air memperlihatkan fenomena histerisis (Labuza, 1968).
• RH: 20 – 70% : multilayer air kurang kuat terikat • RH : 20 – 55 % : aman • RH > 70% : kondensasi kapiler air bebas cukup banyak reaksi biokimia, mikroba, fisik Brunauer , Emmerr dan Teleer (BET) M c . rh M1 (1 rh ) {1 ( c 1 ) rh }
1 – rh = exp (- kMn) M = kadar air, % M1 = kadar air pada daerah monolayer, % rh = kelembaban relatif dalam desimal c = konstanta
Pengukuran aktivitas air dan kadar air 1. Metode pengukuran aktivitas air * Air bebas * ketepatan tinggi (0,005 – 0,02 satuan) * Mudah, cepat, murah, tahan lama.
a. Interpolasi grafik aw vs pertambah berat * kelembaban ruangan > aw : menyerap air * kelembaban ruangan < aw : menguapkan air * desikator b. Metode manometer * ketelitian : 0,002 * tekanan uap c. Metode higrometer rambut * higrokopisitas dan daya mulur rambut * ketelitian 0,03
2. Metode pengukuran kadar air Air Total a. Gravimetri * ketelitian : 0,001 gram b. Kromatografi gas * Biji-bijian, buah-buahan * Standar
c. Titrasi Karl Fischer * Pereaksi piridin, metanol, sulfur dioksida, iodin. * I2 : visual, potensiometri, pelarut benzen * Buah-buahan, sayuran kering, permen, kopi, lemak. * Waktu : 10 – 60 menit :
d. Metode ekstraksi pelarut aw = (H2O)n / (H2O)O H2On = jumlah air yang terekstraksi dari makanan H2OO = jumlah air yang terekstrak dari air murni. 3. Peneraan * Kalibrasi * Larutan jenuh garam anorganik murni * Kejenuhan larutan, kemurnian garam, air, suhu terjaga.
Grafik hubungan antara jumlah pertambahan berat dengan aw pada suhu tertentu
