1. air
TRANSCRIPT
![Page 1: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/1.jpg)
AIRTeti Estiasih
PS ITP – Jurusan THP FTP - UB
Teti Estiasih - PS ITP-THP-FTP-
UB
1
![Page 2: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/2.jpg)
PERHATIKAN FENOMENA BERIKUT
Padat-kering
Padat-basah
Semi padat
Cair Gel Tepung
Kenapa bentuk fisik berbeda?Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 3: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/3.jpg)
Apa yang terjadi jika
• Puding Agar-agar
• Biskuit
• Daging/Ikan
• Gula pasir
• Susu
• Disimpan lama
• Disimpan di
tempat terbuka
• Disimpan lama
• Disimpan di
tempat terbuka
• Dipanaskan
lama
Mengapa terjadi?
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 4: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/4.jpg)
• Fenomena
tersebut
• Berkaitan
dengan air
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
Apa
Fungsi
Air?
![Page 5: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/5.jpg)
Fungsi Air
• Komponen utama bahan dan produk pangan
• Menfasilitasi reaksi kimia, enzimatis,
perumbuhan mikroba
• Menyebabkan proses hidrolisis
• Penghilangan air, menyebabkan produk pangan
lebih awet
• Berpengaruh terhadap tekstur akibat interaksi
dengan polisakarida, lipid, protein, garam
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 6: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/6.jpg)
Komponen produk pangan
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 7: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/7.jpg)
Komponen utama
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 8: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/8.jpg)
Struktur Air
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 9: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/10.jpg)
Es
• Molekul air saling berinteraksi membentuk
unit kristal es dalam bentuk tetrahedral
![Page 11: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/11.jpg)
Tiap unit bergabung membentuk
struktur kristal heksagonal
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 12: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/12.jpg)
Sifat Fisik Air
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 13: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/13.jpg)
Sifat Lain
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 14: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/14.jpg)
Jenis-jenis Air dalam Bahan dan
Produk Pangan
1. Bound water (air terikat)
2. Constitutional water (air konstitusi)
3. Vicinal water (air hidratasi)
4. Multilayer water (air permukaan)
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 15: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/15.jpg)
Bound Water (Air Terikat)
• Berada dalam bentuk terikat dengan
komponen lain non air
• Mempunyai mobilitas yang rendah
• Berbeda sifatnya dengan air curah (bulk
water)
• Tidak membenuk sampai -40°C
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 16: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/16.jpg)
Contoh
Es krim Roti Dodol
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 17: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/17.jpg)
Constitutional Water (Air Konstitusi)
• Bagian integral dari suatu molekul
• Kadar < 0.03% dari total kadar air
• Contoh: protein papain
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 18: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/18.jpg)
Vicinal Water (Air Hidratasi)
• Berinteraksi kuat secara spesif dengan
sisi hidrofilik
• Interaksi air-ion atau air-dipol
• Kadar 0.5 ± 0.4 % dari total kadar air
• Membentuk satu lapisan dipermukaan
bahan (monolayer)
• Fenomena air untuk berikatan dengan
molekul hidrofilik
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 19: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/19.jpg)
Contoh Hidrasi
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 20: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/20.jpg)
Multilayer Water (Air Permukaan)
• Air yang terikat pada lapisan air monolayer
• Interaksi melalui ikatan hidrogen air-air atau air-
solut
• Kadar sekitar 3% dari total kadar air
• Meningkatkan kecepatan reaksi
• Dapat dimanfaatkan oleh mikrobia dan enzim
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 21: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/21.jpg)
Contoh
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 22: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/22.jpg)
Air Bebas
• Air bebas merupakan air yang tidak
terikat dengan komponen pangan
• Merupakan air yang dapat dimanfaatakan
untuk reaksi kimia, reaksi enzimatis, dan
aktivitas mikrobia
• Aktivitas air menunjukkan air bebas yang
bisa digunakan untuk reaksi kimia,
enzimatis, dan mikrobiologis.
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 23: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/23.jpg)
Daya Ikat Air (WHC, Water
Holding Capacity)
• Merupakan kemampuan matriks atau molekul
untuk memerangkap air dalam jumlah besar
• Akibatnya air tidak mengalami eksudasi atau
keluar dari bahan/matriks
• Komponen pangan yang mempunyai
kemampuan mengikat air:
• Protein daging, protein ikan
• Polisakarida seperti pati, agar, karaginan,
alginat, pektin
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 24: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/24.jpg)
Contoh
Bakso Sosis Nugget
Jelly Drink
PudingPermenJelly
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 25: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/25.jpg)
Aktivitas Air
• Hubungan antara air dan kerusakan pangan
• Berbagai produk dan bahan pangan dengan
kadar air yang sama menunjukkan perbedaan
daya tahan terhadap kerusakan
• Kerusakan tidak hanya ditentukan oleh kadar air
saja
• Interaksi antara air dengan komponen lain
berpengaruh terhadap daya simpan pangan
• Kecepatan kerusakan dan pertumbuhan mikroba
dipengaruhi oleh kadar air dan aktivitas air
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 26: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/26.jpg)
• Aktivitas air didefinisikan sebagai rasio
tekanan uap air dalam bahan (p) terhadap
tekanan uap air dari air murni (po) pada
suhu yang sama
• •aw = p/po= ERH (%) / 100• aw= aktivitas air
• p = tekanan uap air dalam bahan
• po = tekanan uap air murni
• ERH = equilibrium relatif humidity = kelembaban relatif
pada kondisi kesetimbangan
![Page 27: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/27.jpg)
Sorpsi Isoterm
(Sorption Isotherms)
• Plot antara kadar air pada suatu produk/
bahan pangan dengan aktivitas air pada
suhu konstan
• Pada kadar air rendah (,50%), sedikit
perubahan pada kadar air menyebabkan
perubahan yang besar pada aktivitas air
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 28: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/28.jpg)
Hubungan antara Aw dan Kadar Air
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 29: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/29.jpg)
Kegunaan Kurva Sorpsi Isoterm
• Proses pemekatan dan pengeringan yang
terkait dengan penghilangan air dari makanan
• Pengukuran umur simpan
• Pencegahan penggumpalan atau kelengketan
produk tepung
• Penentuan sifat penghalangan terhadap uap air
dari bahan pengemas
• Formulasi produk pangan
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 30: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/30.jpg)
Aktivitas Air Larutan Garam Jenuh
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 31: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/31.jpg)
Zones of moisture
aw
![Page 32: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/32.jpg)
Zona Air (Water Zones)
• Zone I
• Terikat kuat
• Tidak berperan
sebagai pelarut
• Berperilaku sebagai
bagian dari padatan
• Lapisan monolayer
• Perbatasan zona I dan
zona II
• Air yang terikat kuat
pada gugus polar
bahan
• Air hidratasi dan air
konstitusional
• Zone II • Menempati lapisan
berikutnya sekitar
gugus hidrogilik
• Lapisan ganda
air(multilayer water):
berikatan dengan
molekul yang yang
berdekatan melalui
ikatan hidrogen air-
air-solut
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 33: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/33.jpg)
Zone III (Bulk-phase water)
• Terikat sangat Lemah dan paling mobil
• Dapat beku
• Berperan sebagai pelarut
• Berperan untuk pertumbuhan mikrobia
dan reaksi kimia/enzmatis
• > 95% dari total air
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 34: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/34.jpg)
Kaitan Aktivitas Air dan Reaksi
dalam Pangan
• Aktivitas air dapat mempengaruhi proses yang
akan berpengaruh terhadap kualitas pangan
• Penurunan aktivitas air menunda pertumbuhan
mikrobia, memperlambat reaksi katalisis enzim
(terutama enzim penghidrolisis), menunda reaksi
pencoklatan, dan reaksi oksidasi lipid meningkat
pada pangan kering
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 35: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/35.jpg)
Pengaruh Aw terhadap Kecepatan Reaksi
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 36: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/36.jpg)
Pangan Semi Basah (IMF, Intermediate Moisture Foods)
• Pangan dengan nilai aw antara 0.6 – 0.9
• Pangan tersebut tahan terjadap kerusakan
mikrobiologis
• Biasanya mengandung komponen yang
mampu mengikat air dalam jumlah besar yang
disebut humektan
• Contoh IMF: dodol, jenang, keju, permen jeli
• Contoh humektan: glukosa, sukrosa
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 37: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/37.jpg)
Aw dan Pertumbuhan Mikrobia
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 38: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/38.jpg)
Aw Minimum untuk Sejumlah
Mikroorganisme
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 39: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/39.jpg)
Histeresis
• Ada perbedaan
kurva penyerapan
(sorpsi) dan kurva
pelepasan air
(desorpsi)
• Kurva desorpsi
berada di atas
kurva sorpsi
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 40: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/40.jpg)
Fase Transisi
• Bentuk fisik pangan yang metastabil bergantung pada
komposisinya, suhu, dan lama penyimpanan
• Bergantung pada suhu, fase bahan/produk pangan dapat
berupa glassy, rubbery (plastis), atau sangat kental
• Kinetika transisi fase dapat diukur dengan “differential
scanning calorimetry” (DSC), yang menghasilkan
termogram yang menunjukkan suhu Tg sebagai suhu
transisi dari glasy ke rubbery (Plastis)
• Produk pangan menjadi plastis jika komponen
hidrofiliknya terhidrasi
• Kadar air mempengaruhi suhu Tq
• Contoh: gelatinisasi pati
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 41: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/41.jpg)
Contoh Transisi Fase Pati Tergelatinisasi
• Diagram yang
menunjukkan suhu Tg
• Sebagai fungsi dari
massa dan kadar air
pada sistem pati
tergelatinisasi-air
• Fase: I = glassy; II =
rubbery
• Tg,s dan Tg,w = suhu
transisi fase dari pati
kering dan air
• Tm = titik leleh (es)
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 42: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/42.jpg)
• Selama pendinginan larutan di bawah titik
beku, sebagai air mengkristal,
menyebabkan bahan tidak larut dan
berada pada fase cair (air yang tidak beku)
• Pada termogram, suhu Tg tampak ketika
fase glassy dari larutan kental berubah
menjadi fase rubbery
• Posisi Tg (−5 C) pada kurva ditunjukkan
sebagai contoh pati tergelatinisasi
• Jumlah air yang tidak beku Wg pada suhu
tersebut adalah 27%
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 43: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/43.jpg)
Suhu Fase Transisi Tg
Sejumlah Buah dan Sayuran
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 44: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/44.jpg)
Pertanyaan
1. Bagaimana struktur molekul air?
2. Mengapa antar molekul air terbentuk ikatan
hidrogen?
3. Bagaimana bentuk unit sel kristal dari air?
4. Bagaimana bentuk kristal dari es? Ikatan apa
yang menstabilisasi kristal es?
5. Sebutkan sifat fisik dan sifat lainnya dari air!
6. Ada berapa jenis air dalam bahan taua produk
pangan? Jelaskan masing-masing dan
perannya terhadap bahan atau produk pangan!
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 45: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/45.jpg)
7. Apa yang dimaksud dengan daya ikat air?
8. Produk pangan apa yang memerlukan daya
ikat air yang baik?
9. Sebutkan komponen pangan yang mempunyai
kemampuan mengikat air!
10.Apa yang disebut dengan aktivitas air dan apa
perannya terhadap bahan dan produk pangan?
11.Bagaimana hubungan antara kadar air dan
aktivitas air?
12.Bagaimana cara menentukan aktivitas air?
13.Apa yang dimaksud dengan kurva sorpsi
isoterm dan apa kegunaannya?
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 46: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/46.jpg)
14.Ada berapa zona kurva sorpsi isoterm?
15.Bagaimana pembagian zona tersebut?
16.Bagaimana kondisi air pada masing-masing
zona?
17.Reaksi-reaksi apa yang terjadi pada zona I?
Jelaskan alasannya!
18.Reaksi-reaksi apa yang terjadi pada zona II?
Jelaskan alasannya!
19.Reaksi-reaksi apa yang terjadi pada zona III?
Jelaskan alasannya!
20.Reaksi apa yang biasa terjadi pada produk
pangan yang kering, semi basah, dan basah?
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB
![Page 47: 1. Air](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022032801/55cf943a550346f57ba074ed/html5/thumbnails/47.jpg)
21.Bagaimana hubungan antara aw dan
pertumbuhan mikrobia?
22.Apa yang dimaksud dengan histeresis? Apa
fungsinya dalam penyimpanan pangan?
23.Ada berapa bentuk fisik dalam produk atau
bahan pangan?
24.Apa yang dimaksud dengan transisi fase?
25.Bagaimana transisi fase terjadi pada pati
tergelatinisasi?
Teti Estiasih – PS ITP-THP-FTP-UB