BAHAN AJAR MATAKULIAH KIMIA PANGAN DAN HASIL

BAHAN AJAR
MATAKULIAH
KIMIA PANGAN DAN HASIL PERTANIAN
(TPP-2111)
OLEH :
Prof. Dr. Ir. Djagal W. Marseno, M.Agr.
Prof. Dr. Ir. Umar Santoso, M.Sc.
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN HASIL PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
2012
BAB I. PENDAHULUAN
1.1.
Deskripsi Singkat dan Status Matakuliah
Mata Kuliah ini membahas sifat-sifat komponen dalam bahan hasil pertanian selama pasca
panen, pengolahan sampai pemasaran. Isi pokok mata kuliah ini mencakup 4 pemahaman
yaitu (a) pemahaman tentang komponen penyusun bahan hasil pertanian, (b) pemahaman
terhadap reaksi-interaksi senyawa penyusun bahan hasil pertanian; (c) pemahaman terhadap
hubungan sebab akibat yang ditimbulkan dari reaksi-reaksi senyawa penyusun bahan hasil
pertanian selama pascapanen, pengolahan dan penyimpanan terhadap mutu dan
keamanannya; (d). mampu menganalisis situasi internal maupun eksternal bahan pangan dan
hasil pertanian selama pengolahan dan penyimpanan.
1.2.
Kegunaan Matakuliah Bagi Mahasiswa
Mata kuliah ini bermanfaat bagi mahasiswa untuk : (a) Memahami sifat-sifat komponen dalam
bahan hasil pertanian; (b) Mampu menjelaskan reaksi-interaksi yang terjadi pada komponen
bahan hasil pertanian selama pasca panen, pengolahan dan penyimpanan; (c) Mampu
menganalisis hubungan sebab-akibat yang terjadi antara reaksi komponen bahan dengan
mutu bahan hasil pertanian; (d) Mampu menganalisis situasi internal bahan hasil pertanian
dan menyesuaikannya dengan factor-faktor eksternal yang akan mempengaruhi mutunya; (e)
Mampu menerapkan ilmu kimia pangan dan hasil pertanian dalam industri berbasis pangan
dan hasil pertanian yang meliputi penanganan pascapanen, pengolahan, pengawetan dan
diversifikasi pangan.
1.3.
Tujuan Pembelajaran
Tujuan pembelajaran mata kuliah Kimia Pangan dan Hasil Pertanian (KPHP) adalah
memberikan bekal salah satu kompetensi utama yang wajib dimiliki oleh lulusan sebagai
seorang ahli dalam bidang ilmu dan teknologi pangan. Profil sebagai seorang ahli dalam
bidang ilmu dan teknologi pangan (food scientist and food technologist) harus memiliki salah
satu kompetensi utama yaitu dalam bidang kimia pangan (food chemistry). Elemen
kompetensi yang akan diisi oleh matakuliah KPHP adalah penguasaan ilmu dan ketrampilan
dalam kimia pangan dan hasil pertanian. Bahan kajian yang akan dipelajari oleh mahasiswa
adalah tentang komponen air, karbohidrat, protein, enzim, lipida, vitamin dan mineral, food
additive, toxic substances, pigment dan flavor.
1.4.
Susunan Bahan Ajar
Bahan kajian yang akan dipelajari oleh mahasiswa adalah tentang komponen air, karbohidrat,
protein, enzim, lipida, vitamin dan mineral, food additive, toxic substances, pigment dan
flavor.
1.5.
Petunjuk Penggunaan Bahan Ajar
Lihat RKPM
BAB II. A I R
2.1.
Diskripsi singkat
Bagian ini menjelaskan visi, misi dan tujuan pokok bahasan air; mengajarkan struktur molekul
air dan es, sifat fungsional air, keberadaan air dalam bahan pangan, konsep aktivitas air
(Water Activity, Aw), pengaruh aw terhadap reaksi yang terjadi dalam bahan pangan
(oxidation of lipid, non-enzymatic browning, hydrolysis reaction, and enzyme activity), Teknik
pengawetan bahan pangan dengan pengendalian Aw.
2.2.
Manfaat
Mahasiswa dapat menjelaskan keterkaitan antara struktur dan sifat fungsional molekul air;
keberadaan air dalam bahan pangan; konsep aktivitas air terkait dengan keawetan bahan
pangan; teknik mengawetkan bahan pangan dengan pengendalian aktivitas air.
2.3.
Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman sifat
fungsional air dalam membentuk pangan olahan maupun keawetan pangan.
2.4.
Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami peran air dalam bahan pangan dan hasil pertanian, meliputi: (a) Kemampuan
memahami struktur dan sifat fungsional air dalam bahan pangan dan selama pengolahan; (b)
Kemampuan menjelaskan reaksi-interaksi yang terjadi akibat perubahan kadar air dalam
bahan pangan dan hasil pertanian selama pascapanen, pengolahan dan penyimpanan; (c)
Kemampuan menganalisis hubungan sebab-akibat yang terjadi antara komponen bahan
pangan dan hasil pertanian terkait dengan perubahankadar air; (d) Kemampuan menganalisis
situasi internal bahan pangan dan hasil pertanian dan menyesuaikannya dengan faktor-faktor
eksternal terkait dengan kadar air; (e) Kemampuan menerapkan sifat fungsional dan
keberadaan air terkait dengan pengawetan bahan pangan segar maupun olahan.
2.5.
Materi Pembelajaran
a) Lihat Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 1 – 16.
2.6.
Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. (Lihat contoh soal)
2.7.
Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS
BAB III. KARBOHIDRAT
3.1.
Diskripsi singkat
Bagian ini memaparkan Visi, misi dan tujuan pokok bahasan karbohidrat; mengajarkan
struktur kimia karbohidrat; klasifikasi karbohidrat, Sifat fungsional gula dan polisakarida dalam
bahan hasil pertanian dan pengembangan produk pangan; Sifat fungsional gula dan
polisakarida dalam bahan hasil pertanian dan pengembangan produk pangan; reaksi-reaksi
karbohidrat selama pengolahan (browning non-enzimatis : Reaksi Maillard dan Karamelisasi);
Pengembangan produk modified polysaccharides (CMC, Cellulose acetate, etc).
3.2.
Manfaat
Mahasiswa mengetahui dan memahami visi, misi dan tujuan pokok bahasan; struktur kimia
karbohidrat; klasifikasi karbohidrat, Sifat fungsional gula dan polisakarida dalam bahan hasil
pertanian dan pengembangan produk pangan; Sifat fungsional gula dan polisakarida dalam
bahan hasil pertanian dan pengembangan produk pangan; reaksi-reaksi karbohidrat selama
pengolahan (browning non-enzimatis : Reaksi Maillard dan Karamelisasi); Pengembangan
produk modified polysaccharides (CMC, Cellulose acetate, etc).
3.3.
Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman sifat
kimia dan fungsional karbohidrat selama pengolahan dan penyimpanan bahan pangan dan
hasil pertanian.
3.4.
Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami peran karbohidrat dalam bahan pangan dan hasil pertanian, meliputi: struktur
kimia karbohidrat; klasifikasi karbohidrat, Sifat fungsional gula dan polisakarida dalam bahan
hasil pertanian dan pengembangan produk pangan; Sifat fungsional gula dan polisakarida
dalam bahan hasil pertanian dan pengembangan produk pangan; reaksi-reaksi karbohidrat
selama pengolahan (browning non-enzimatis : Reaksi Maillard dan Karamelisasi);
Pengembangan produk modified polysaccharides (CMC, Cellulose acetate, etc).
3.5.
Materi Pembelajaran
a) Lihat Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 17 – 94.
3.6.
Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. Lihat contoh soal
3.7.
Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS
BAB. IV. P R O T E I N
4.1.
Diskripsi singkat
Bagian ini memaparkan Visi, misi dan tujuan pokok bahasan protein; Mendiskusikan Struktur
dan klasifikasi asam amino dan protein; Sifat kimia dan fungsional protein dalam bahan
pangan dan hasil pertanian; Perubahan kimia dan biokimia protein selama pengolahan dan
penyimpanan (denaturation, coagulation, etc); Reaksi kimia protein dengan karbohidrat pada
peristiwa browning non-enzimatis; Pengembangan produk berbasis protein (protein
concentrate, delicious peptide).
4.2.
Manfaat
Mahasiswa dapat menjelaskan keterkaitan antara struktur dan sifat fungsional molekul
protein; Struktur dan klasifikasi asam amino dan protein; Sifat kimia dan fungsional protein
dalam bahan pangan dan hasil pertanian; Perubahan kimia dan biokimia protein selama
pengolahan dan penyimpanan (denaturation, coagulation, etc); Reaksi kimia protein dengan
karbohidrat pada peristiwa browning non-enzimatis; Pengembangan produk berbasis protein
(protein concentrate, delicious peptide).
4.3.
Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman
struktur kimia dan sifat fungsional protein selama pengolahan dan penyimpanan bahan
pangan dan hasil pertanian.
4.4.
Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami peran protein dalam bahan pangan dan hasil pertanian, meliputi: Struktur dan
klasifikasi asam amino dan protein; Sifat kimia dan fungsional protein dalam bahan pangan
dan hasil pertanian; Perubahan kimia dan biokimia protein selama pengolahan dan
penyimpanan (denaturation, coagulation, etc); Reaksi kimia protein dengan karbohidrat pada
peristiwa browning non-enzimatis; Pengembangan produk berbasis protein (protein
concentrate, delicious peptide).
4.5.
Materi Pembelajaran
a) Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 321 – 420.
4.6.
Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. Lihat contoh soal.
4.7.
Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS
BAB V. E N Z I M
5.1.
Diskripsi singkat
Bagian ini memaparkan Visi, misi dan tujuan pokok bahasan enzim; Mendiskusikan
nomenklatur dan Klasifikasi enzyme; Pengaruh lingkungan terhadap aktivitas enzim; Kinetika
dan penghambatan aktivitas enzim; Reaksi enzimatis yang terdapat pada bahan pangan
selama pengolahan dan penyimpanan; Penggunaan enzim dalam industri pangan.
5.2.
Manfaat
Mahasiswa dapat menjelaskan nomenklatur dan Klasifikasi enzyme; Pengaruh lingkungan
terhadap aktivitas enzim; Kinetika dan penghambatan aktivitas enzim; Reaksi enzimatis yang
terdapat pada bahan pangan selama pengolahan dan penyimpanan; Penggunaan enzim dalam
industri pangan.
.
Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman
struktur kimia dan sifat fungsional selama pengolahan dan penyimpanan bahan pangan dan
hasil pertanian dan aplikasi enzim dalam industri pangan.
5.3.
5.4.
Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami peran enzim dalam bahan pangan dan hasil pertanian, meliputi: mendiskusikan
nomenklatur dan Klasifikasi enzyme; Pengaruh lingkungan terhadap aktivitas enzim; Kinetika
dan penghambatan aktivitas enzim; Reaksi enzimatis yang terdapat pada bahan pangan
selama pengolahan dan penyimpanan; Penggunaan enzim dalam industri pangan.
5.5.
Materi Pembelajaran
a) Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 431 – 530.
5.6.
Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. Lihat contoh soal.
5.7.
Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS.
BAB VI. L I P I D A
6.1.
Diskripsi singkat
Bagian ini memaparkan Visi, misi dan tujuan pokok bahasan lipida; Mendiskusikan Struktur
dan klasifikasi lipida; Sifat kimia dan fungsional lipida; Perubahan kimia dan biokimia lipid
selama pengolahan dan penyimpanan (oxidation, hydrolysis, reversion and polymerization;
Usaha-usaha untuk mempertahankan lipida selama pengolahan dan penyimpanan
(antioxidant, enzyme); Pengembangan modified lipid (Hydrogenation and Interesterification).
6.2.
Manfaat
Mahasiswa dapat menjelaskan keterkaitan antara struktur dan sifat fungsional molekul lipida;
Mengerti struktur dan klasifikasi lipida; Sifat kimia dan fungsional lipida; Perubahan kimia dan
biokimia lipid selama pengolahan dan penyimpanan (oxidation, hydrolysis, reversion and
polymerization; Usaha-usaha untuk mempertahankan lipida selama pengolahan dan
penyimpanan (antioxidant, enzyme); Pengembangan modified lipid (Hydrogenation and
Interesterification.
6.3.
Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman sifat
fungsional lipida dalam membentuk pangan olahan maupun keawetan pangan.
6.4.
Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami peran lipida dalam bahan pangan dan hasil pertanian, meliputi: Mengerti struktur
dan klasifikasi lipida; Sifat kimia dan fungsional lipida; Perubahan kimia dan biokimia lipid
selama pengolahan dan penyimpanan (oxidation, hydrolysis, reversion and polymerization;
Usaha-usaha untuk mempertahankan lipida selama pengolahan dan penyimpanan
(antioxidant, enzyme); Pengembangan modified lipid (Hydrogenation and Interesterification).
6.5.
Materi Pembelajaran
a) Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 225 – 320.
6.6.
Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. Lihat contoh soal.
6.7.
Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS.
BAB VII. VITAMIN DAN MINERAL
7.1.
Diskripsi singkat
Bagian ini memaparkan Visi, misi dan tujuan pokok bahasan vitamin dan mineral;
Mendiskusikan Struktur dan klasifikasi vitamin dan mineral; Sifat kimia dan fungsional vitamin
dan mineral; Recommended Daily Intake, enrichment, fortification dan restoration vitamin
and mineral; Sebab-sebab umum hilangnya vitamin dan mineral selama pengolahan dan
penyimpanan; Usaha-usaha untuk mempertahankan vitamin and mineral selama pengolahan
dan penyimpanan.
7.2.
Manfaat
Mahasiswa dapat menjelaskan keterkaitan antara struktur dan sifat fungsional molekul
vitamin dan mineral; Struktur dan klasifikasi vitamin dan mineral; Sifat kimia dan fungsional
vitamin dan mineral; Recommended Daily Intake, enrichment, fortification dan restoration
vitamin and mineral; Sebab-sebab umum hilangnya vitamin dan mineral selama pengolahan
dan penyimpanan; Usaha-usaha untuk mempertahankan vitamin and mineral selama
pengolahan dan penyimpanan.
7.3.
Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman
struktur, sifat fungsional dan kerusakan vitamin dan mineral selama pengolahan dan
penyimpanan.
7.4.
Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami peran dan perubahan vitamin dan mineral dalam bahan pangan dan hasil
pertanian, meliputi: Sifat kimia dan fungsional vitamin dan mineral; Recommended Daily
Intake, enrichment, fortification dan restoration vitamin and mineral; Sebab-sebab umum
hilangnya vitamin dan mineral selama pengolahan dan penyimpanan; Usaha-usaha untuk
mempertahankan vitamin and mineral selama pengolahan dan penyimpanan.
7.5.
Materi Pembelajaran
a) Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 531 – 630.
7.6.
Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. Lihat contoh soal .
7.7.
Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS.
BAB VIII. FOOD ADDITIVE
8.1.
Diskripsi singkat
Bagian ini memaparkan Visi, misi dan tujuan pokok bahasan bahan tambahan makanan (Food
additive); Klasifikasi dan peraturan penggunaan food additive; Sifat fungsional food additive;
Aspek keamanan food additive.
8.2.
Manfaat
Mahasiswa dapat menjelaskan keterkaitan antara food additive dan sifat fungsional bahan
pangan olahan; klasifikasi dan peraturan penggunaan food additive; Sifat fungsional food
additive; Aspek keamanan food additive.
8.3.
Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman sifat
fungsional food additive dalam membentuk pangan olahan maupun keawetan pangan.
8.4.
Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami peran food additive dalam bahan pangan dan hasil pertanian, meliputi: klasifikasi
dan peraturan penggunaan food additive; Sifat fungsional food additive; Aspek keamanan
food additive
8.5.
Materi Pembelajaran
a) Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 767 – 824.
8.6.
Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. Lihat contoh soal.
8.7.
Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS.
BAB IX. TOXIC SUBSTANCES AND CONTAMINANTS
9.1.
Diskripsi singkat
Bagian ini memaparkan visi, misi dan tujuan pokok bahasan toxic substances and
contaminants; Klasifikasi dan Definisi dalam Toxic Substances and contaminants; Evaluasi
keamanan pangan dari toxic substances dan contaminants; Food toxicology and Public Health.
9.2.
Manfaat
Mahasiswa dapat menjelaskan keterkaitan antara toxic substance dan kontaminan selama
pengolahan dan penyimpanan; Klasifikasi dan Definisi dalam Toxic Substances and
contaminants; Evaluasi keamanan pangan dari toxic substances dan contaminants;
meminimalisir toxic substances dan contaminants selama pengolahan dan penyimpanan; Food
toxicology and Public Health.
9.3.
Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman sifat
kimia toxic substances dan contaminants; teknik meminimalisir toxic substances and
contaminants; Food toxicology and Public Health.
9.4.
Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami sifat kimia toxic substances dan contaminants; Klasifikasi dan Definisi dalam Toxic
Substances and contaminants; Evaluasi keamanan pangan dari toxic substances dan
contaminants; meminimalisir toxic substances dan contaminants selama pengolahan dan
penyimpanan; Food toxicology and Public Health.
9.5.
Materi Pembelajaran
a) Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 825 – 840.
9.6.
Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. Lihat contoh soal.
9.7.
Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS.
BAB X. PIGMEN AND FLAVOR
10.1. Diskripsi singkat
Bagian ini memaparkan visi, misi dan tujuan pokok bahasan pigmen dan flavor; Klasifikasi dan
Definisi pigmen dan flavor; Struktur dan distribusi natural pigments (chlorophyll, myoglobin,
haemoglobin, flavonoid, anthocyanin, carrotenoid, and tannin); Sifat kimia dan fungsional
pigmen dan flavor; Usaha untuk mempertahankan pigmen dalam bahan pangan selama
pengolahan dan penyimpanan; Penggunaan dan pengaturan synthetic pigment pada bahan
pangan; Klasifikasi, sifat kimia dan response flavor (structure, perception, formation,
deterioration and isolation of flavor); Pengembangan flavor selama biogenesis; Taste dan nonspecific saporous sensations (taste substances, flavor enhancer, astringency, pungency,
cooling sensation); Flavor alami dari vegetables, fruits, fats/oils, muscle, milk and spice
(examples: citrus flavor, etc); Pengembangan flavour dalam bahan pangan dan hasil pertanian
selama pengolahan dan penyimpanan; Pengembangan flavour menggunakan biotechnology;
Seasonings.
10.2. Manfaat
Mahasiswa dapat menjelaskan keterkaitan antara struktur dan sifat fungsional pigmen dan
flavor. Memahami klasifikasi dan Definisi pigmen dan flavor; Struktur dan distribusi natural
pigments (chlorophyll, myoglobin, haemoglobin, flavonoid, anthocyanin, carrotenoid, and
tannin); Sifat kimia dan fungsional pigmen dan flavor; Usaha untuk mempertahankan pigmen
dalam bahan pangan selama pengolahan dan penyimpanan; Penggunaan dan pengaturan
synthetic pigment pada bahan pangan; Klasifikasi, sifat kimia dan response flavor (structure,
perception, formation, deterioration and isolation of flavor); Pengembangan flavor selama
biogenesis; Taste dan non-specific saporous sensations (taste substances, flavor enhancer,
astringency, pungency, cooling sensation); Flavor alami dari vegetables, fruits, fats/oils,
muscle, milk and spice (examples: citrus flavor, etc); Pengembangan flavour dalam bahan
pangan dan hasil pertanian selama pengolahan dan penyimpanan; Pengembangan flavour
menggunakan biotechnology; Seasonings.
10.3. Relevansi
Seorang ahli teknologi pangan (food technologist) perlu bekerja berdasarkan pemahaman sifat
kimia dan fungsional pigmen dan flavor selama pengolahan dan penyimpanan bahan pangan
dan hasil pertanian..
10.4. Learning outcomes
Pokok bahasan ini memberikan bekal kompetensi utama berupa ilmu dan ketrampilan dalam
memahami peran pigmen dan flavor dalam bahan pangan dan hasil pertanian selama
pengolahan dan penyimpanan, meliputi: Struktur dan distribusi natural pigments (chlorophyll,
myoglobin, haemoglobin, flavonoid, anthocyanin, carrotenoid, and tannin); Sifat kimia dan
fungsional pigmen dan flavor; Usaha untuk mempertahankan pigmen dalam bahan pangan
selama pengolahan dan penyimpanan; Penggunaan dan pengaturan synthetic pigment pada
bahan pangan; Klasifikasi, sifat kimia dan response flavor (structure, perception, formation,
deterioration and isolation of flavor); Pengembangan flavor selama biogenesis; Taste dan nonspecific saporous sensations (taste substances, flavor enhancer, astringency, pungency,
cooling sensation); Flavor alami dari vegetables, fruits, fats/oils, muscle, milk and spice
(examples: citrus flavor, etc); Pengembangan flavour dalam bahan pangan dan hasil pertanian
selama pengolahan dan penyimpanan; Pengembangan flavour menggunakan biotechnology;
Seasonings..
10.5. Materi Pembelajaran
a) Fotokopi buku Owen R. Fennema : Food Chemistry (1996), halaman 651 – 722 dan 723766.
10.6. Penutup
Tes formatif dan kunci tes formatif. Lihat contoh soal.
10.7. Petunjuk penilaian dan umpan balik
Lihat RPKPS.
************