memahami aktivitas air dan hubungannya dengan keawetan pangan

8/19/2019 Memahami Aktivitas Air Dan Hubungannya Dengan Keawetan Pangan

http://slidepdf.com/reader/full/memahami-aktivitas-air-dan-hubungannya-dengan-keawetan-pangan 1/6

Memahami Aktivitas Air dan Hubungannya dengan Keawetan Pangan

Written by Feri KusnandarMonday, 05 July 0!0Pangan memiliki tingkat keawetan yang berbeda"beda yang disebabkan oleh kandunganairnya yang berbeda# $ila %angan dikeringkan, maka sebagian air akan hilang yangmenyebabkan tingkat keawetan %angan tersebut meningkat# &amun demikian, hubunganantara kandungan air dengan tingkat keawetan %angan tidak da%at ditentukan se'aralangsung, karena %angan dengan kadar air yang sama belum tentu memiliki tingkat keawetanyang sama# (engan kata lain, kandungan air tidak da%at di)adikan sebagai indikator tingkatkeawetan atau stabilitas %angan# Kita hanya da%at menyatakan bahwa semakin tinggikandungan air dalam %angan, maka tingkat stabilitas atau keawetan %angan akan semakin

%endek (Feri Kusnandar, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan , IPB ).*e%erti di)elaskan di atas, air dalam %angan terikat dengan kekuatan yang berbeda"beda#*emakin air terikat kuat dalam matriks %angan, maka air akan semakin sulit digunakan dalamreaksi kimia, aktivitas en+im, dan %ertumbuhan mikroba# Kandungan air tidak da%atmen)elaskan sebera%a kuat air terikat dalam %angan, sehingga akan sulit men'ari hubunganantara kandungan air dengan kestabilan atau keawetan %angan#

Parameter lain yang da%at digunakan untuk men)elaskan bagaimana air ber%engaruh %adastabilitas dan keawetan %angan, la)u reaksi kimia, aktivitas en+im dan %ertumbuhan mikrobaadalah aktivitas air atau disingkat aw# Akti itas air %aling umum digunakan sebagai kriteriauntuk keamanan %angan dan kualitas %angan# Akti itas air da%at men)elaskan menga%a bi)i"

bi)ian kering da%at awet lebih lama, daging segar yang disim%an di ruangan terbuka akanrusak oleh bakteri, dan roti yang disim%an di udara terbuka berangsur"angsur akan ditumbuhika%ang# Aktivitas air )uga da%at men)elaskan menga%a en+im li%oksigenase akti saat kontak

dengan air, dan %embentukan warna 'oklat lebih mudah ter)adi %ada %angan semi basah-intermediate moisture ood., misalnya dodol#

&ilai aktivitas air -aw. berkisar antara 0#0"!#0, yang di%eroleh dari rasio antara tekanan ua%air -P. %ada kelembaban relati tertentu dengan tekanan ua% air murni -Po.# Karenameru%akan rasio dari tekanan, maka nilai aw tidak memiliki satuan# $ila aw/0, maka bahan

bersi at kering mutlak, sedangkan bila aw/!, maka bahan adalah air murni# Menga%aterda%at hubungan aw dengan tekanan ua% air dan kelembaban relati Pembahasan berikutakan memberikan %emahaman terhada% konse% aw tersebut dan bagaimana nilai aw suatu

%angan ditentukan#

$ila air murni dimasukkan ke dalam desikator1wadah tertutu%, maka akan terbentukkesetimbangan tekanan ua% antara air murni dengan lingkungannya, dimana air akanmengua% dan membentuk kondisi )enuh ua% air di lingkungan di dalam desikator# Kandunganua% air di udara ini biasanya dinyatakan dengan kelembaban relati # (alam kondisikesetimbangan antara air dengan lingkungannya, kelembaban relati ua% air di lingkunganakan men'a%ai !002, artinya udara di%enuhi dengan ua% air# 3ekanan yang terukur dalamlingkungan desikator tersebut adalah tekanan ua% air murni -Po.# $erdasarkan hukum gasideal, tekanan ua% air akan di%engaruhi oleh suhu, dimana semakin tinggi suhu maka tekananua% air murni akan semakin besar#

$ila desikator tertutu% tersebut diisi dengan larutan garam )enuh, misalnya larutan garam &a4l )enuh, maka air akan lebih sulit mengua% yang disebabkan oleh adanya interaksi ionikantara air dengan ion &a dan 4l"# Hal ini menyebabkan tekanan ua% -P. yang terbentuk di

http://itp.fateta.ipb.ac.id/

http://www.ipb.ac.id/

http://www.ipb.ac.id/

http://itp.fateta.ipb.ac.id/



lingkungan sekitar desikator akan lebih rendah dibandingkan tekanan ua% air murni -udaratidak )enuh oleh ua% air.# &ilai kelembaban relati -relative humidity atau 6H. yangterbentuk dalam ruang desikator tersebut adalah %ersentase antara tekanan ua% air yangdibentuk oleh larutan garam -P. dengan tekanan ua% air murninya -Po. %ada suhu yang sama-%ersamaan -!#!..# Karena tekanan ua% dalam desikator berisi air garam lebih ke'il daritekanan ua% air murninya -P7Po., maka kelembaban relati di lingkungan yang dikondisikanoleh larutan garam )enuh akan lebih ke'il dari !002 -6H7!002.# *emakin besar interaksiionik garam dengan air, maka tekanan ua%nya atau kelembaban relati nya akan semakinrendah#

Kelembaban relati -26H. / -P1Po.8!00 -!#!.

3ekanan ua% atau kelembaban relati yang terbentuk oleh )enis larutan garam )enuh yang berbeda akan menghasilkan tekanan ua% dan kelembaban relati yang berbeda %ula yangdisebabkan oleh adanya %erbedaan kekuatan interaksi ionik antara air dengan larutan garam#Hubungan antara )enis larutan garam )enuh dengan kelembaban relati yang terbentuk %ada

bebera%a suhu sudah banyak dila%orkan sebagaimana da%at dilihat %ada 3abel !# *ebagai'ontoh, larutan garam &a4l )enuh akan membentuk 6H 95#: 2 %ada suhu 0o4, sedangkanlarutan garam K *;: )enuh akan membentuk 6H <9# 02 %ada suhu yang sama# &ilaikelembaban relati yang terbentuk oleh suatu )enis larutan garam )enuh akan di%engaruhioleh suhu lingkungan, dimana kelembaban relati yang terbentuk akan lebih rendah %adasuhu lingkungan yang lebih tinggi#

$ila ke dalam desikator berisi larutan"larutan garam tersebut dimasukkan 'ontoh %otongan %angan, maka kandungan air dalam %angan tersebut akan menyesuaikan diri dengan kondisi

lingkungan hingga ter'a%ai kondisi kesetimbangan# Penyesuaian yang ter)adi adalah %er%indahan -migrasi. ua% air dari lingkungan ke %angan atau sebaliknya# $ila kondisi inidibiarkan bebera%a lama, maka akan ter'a%ai kondisi kesetimbangan tersebut, dimana tidakter)adi lagi migrasi air dari atau ke %angan# $ila aw %angan %ada saat kondisi kesetimbanganini diukur dengan aw"meter, maka nilainya akan mendekati nilai 6H1!00 %ada lingkungangaram yang bersangkutan# Misalkan, bila %angan disim%an %ada desikator berisi larutangaram )enuh &a4l yang da%at membentuk kelembaban relati lingkungan sekitar 952, makaaw %angan %ada kondisi kesetimbangan adalah 0,95# &ilai kelembaban relati %ada kondisikesetimbangan ini sering disebut dengan kelembaban relati kesetimbangan atau e=uilibriumrelative humidity ->6H.# (engan demikian, terda%at hubungan antara nilai awe=uilibriummoisture 'ontent ->M4.# dengan >6H yang da%at dinyatakan dengan %ersamaan -!# .# $ila

%angan yang telah mengalami kesetimbangan tersebut dikeluarkan dari desikator, kemudiandilakukan %engukuran kadar air, maka kadar air yang terukur adalah kadar air kesetimbanganatau



3abel !# &ilai kelembaban relati yang dibentuk oleh larutangaram )enuh %ada berbagai suhu#

?arutan garam )enuh

Kelembaban relati yang terbentuk -6H, 2.

0o4 5o4 @0o4

&a;H ,<B ,<5 ,B9

?i4l !!,!: !!,!5 !!,!

K4 H@; @,!0 , 0 ,00

Mg4l @0,@0 @ ,9@ @ ,@B

&aC @<,!B @9,95 @ , 5

Mg-&;@. 5:,:9 5 ,B 5!,@@

KC <,B B,9 9,B5

&a4l 95,: 95,@ 95, !

K$r B!,99 B0,9! "

K4l B5,@! B:,@ B@,5@

&a *;: B ,<0 B5,<5 B ,:0

$a4l <0, < <0, "

&H:H P;: < , 0 < ,90 <!,!0



3abel !# &ilai kelembaban relati yang dibentuk oleh larutangaram )enuh %ada berbagai suhu#

?arutan garam )enuh

Kelembaban relati yang terbentuk -6H, 2.

0o4 5o4 @0o4

K *;: <9, 0 < ,<0 < , 0

Aw / P1Po / >6H1!00 -!# .

(ari %en)elasan di atas, da%at disim%ulkan bahwa aw dan kadar air %angan akan berbeda" beda %ada lingkungan yang berbeda# $ila %angan basah disim%an di lingkungan dengankelembaban relati yang rendah -kering., maka sebagian air dari %angan tersebut akan

berangsur bermigrasi ke lingkungannya hingga kondisi kesetimbangan ter'a%ai -aw/

>6H1!00.# *ebaliknya, bila %angan kering disim%an %ada lingkungan dengan kelembabanrelati yang tinggi, maka %angan tersebut akan menyera% air hingga terbentuk kondisikesetimbangan# Hal ini men)elaskan menga%a kru%uk atau biskuit kering yang disim%an %adaudara terbuka akan menyera% air yang diindikasikan dengan hilang kerenyahannya# (alamkondisi kering, %angan kering akan memiliki nilai aw yang lebih rendah dibandingkan>6H1!00 lingkungan# (engan kata lain, %ada saat awal %angan kering berada di lingkunganterbuka, kondisi kesetimbangan belum terbentuk# ;leh karena itu, %angan tersebut akan

berangsur"angsur menyera% air dari lingkungan hingga kondisi kesetimbangan denganlingkungannya ter'a%ai, yaitu %ada saat aw %angan sama dengan >6H1!00#

Aktivitas air %angan da%at diukur se'ara sederhana dengan menggunakan alat aw"meter#$ebera%a nilai aw3 dari bahan %angan segar dan olahan da%at dilihat %ada 3abel # &ilai awtersebut da%at berubah bila kelembaban relati lingkungan %enyim%anannya berubah#

3abel # &ilai aktivitas air bebera%a bahan1%roduk %angan

$ahan1%roduk %angan Aktivitas air -aw.

(aging, ikan, buah !#00 D 0#<5



*iru% buah 0#B9 D 0#B0

*elai buah 0#B0 D 0#95

*usu bubuk 0#

6oti 0#9

6eady"to"eat 'ereal 0#@0

$uah kering 0#

(aging segar 0#<B5

6oti 0#<

3e%ung 0#9

Makaroni 0#:5

Prinsip Pengawetan Pangan dengan Pengendalian Aktivitas Air

&ilai aw ber%eran %enting dalam menentukan tingkat stabilitas dan keawetan %angan, baikyang disebabkan oleh reaksi kimia, aktivitas en+im mau%un %ertum"buhan mikroba# 4arauntuk meningkatkan stabilitas dan keawetan %angan adalah dengan melakukan %engendalianaw, yaitu dengan menurunkan nilai aw %angan hingga berada di luar kisaran dari aktor

%enyebab kerusakan# Proses %engeringan, eva%orasi, %enambahan gula, %enambahan bahantam%angan yang bersi at higros"ko%is atau %enambahan garam adalah di antara 'ara untukmenurunkan nilai aw#

Pengeringan ditu)ukan untuk menurunkan )umlah air yang terda%at dalam %angan dimanasebagian air dari %angan diua%kan# Pengua%an air ini da%at menu"runkan aw %angan# Agarda%at menghambat %ertumbuhan mikroba, maka %enge"ringan harus dilakukan sehingga awdari %angan yang dikeringkan berada di bawah kisaran %ertumbuhan mikroba -aw70# 0.#Pada kondisi ini, %angan tidak mengan"dung lagi air bebas yang di%erlukan bagi

%ertumbuhan mikroba# Pengeringan )uga da%at menghambat reaksi kimia, se%erti reaksihidrolisis, reaksi Maillard dan reaksi en+imatis# *ebagaimana %roses %engeringan, %roses



eva%orasi -%emekatan. %un da%at menghilangkan sebagian air, sehingga da%at menekanreaksi kimia dan la)u %ertumbuhan mikroba#

4ara lainnya untuk menurunkan aw %angan adalah dengan menambahkan gula dan garamdengan konsentrasi tinggi# Eula bersi at higrosko%is yang disebabkan oleh kemam%uannyamembentuk ikatan hidrogen dengan air# Adanya ikatan hidro"gen antara air dan gula inimenyebabkan %enurunan )umlah air bebas dan %enu"runan nilai aw, sehingga air tidak da%atdiman aatkan untuk %ertumbuhan mikroba# Penambahan garam &a4l da%at menurunkan aw,karena garam da%at membentuk interaksi ionik dengan air, sehingga air akan terikat yangmenurunkan )umlah air bebas dan aw"nya# Penambahan gula dan garam yang semakin tinggiakan menyebabkan %enurunan nilai aw# Produk %angan yang mengandung gula tinggi -misalmolases, siru% glukosa, %ermen, dan madu. atau yang bergaram tinggi -misal ikan asin.relati awet#

4ara lain untuk menurunkan nilai aw adalah dengan menambahkan ingredien %angan yang bersi at higrosko%is, misalnya gula %olihidroksil alkohol# *orbitol adalah salah satu gulaalkohol yang sering ditambahkan %ada %angan semi basah, misalnya dodol# Eugus ungsional

%olihidroksil dari sorbitol da%at mengikat air lebih banyak melalui ikatan hidrogen, sehinggada%at menurunkan aw air dari bahan# (engan demikian, walau%un dodol memiliki kadar airyang relati tinggi, namun aw"nya rendah -0,5"0, . yang da%at menghambat %ertumbuhanmikroba#

(i sam%ing da%at mem%er%an)ang daya awet %angan, %enurunan aw dengan 'ara %engolahandi atas da%at menurunkan tingkat resiko keamanan %angan# Pangan dengan aw dan %H tinggi-aw 0,B5 dan nilai %H :,5. atau disebut dengan %angan berasam rendah -misalnya daging,

susu, ikan, tahu, mie basah, dsb. meru%a"kan kelom%ok %angan yang beresiko tinggi#Kelom%ok %angan ini mudah rusak oleh mikroba %embusuk dan sumber nutrisi yang baik bagi %ertumbuhan mikroba %atogen, terutama bakteri# (engan menurunkan nilai aw di bawahaw o%timum %ertumbuhan mikroba, maka tingkat resikonya da%at diturunkan#

htt%G11it%# ateta#i%b#a'#id1id1inde8#%h% o%tion/'om 'ontentItask/viewIid/!0BICtemid/<:

memahami aktivitas air dan hubungannya dengan keawetan pangan

Documents