Komponen Penyusun Bahan Makanan

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