peranan aw dalam pengendalian mutu produk pangan (dr. dede r. adawiyah)(1)

8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)

1/41

PERANAN a w DALAM

PENGENDALIAN MUTUPRODUK PANGAN

Dede R. Adawiyah

Departemen Ilmu dan Teknologi PanganSE F ST CenterInstitut Pertanian Bogor


2/41

PENDAHULUAN

• Air!

berperanan terhadap kualitas produkpangan• ! sifat fisik dan karakteristik tekstur produk

pangan

• ! stabilitas kimia• ! stabilitas mikrobiologi• Perlu memahami hubungan antara sifat fisik-

kimia air dengan berbagai komponen dalambahan pangan yang berkontribusi pada kualitasproduk


3/41

DEFINISI a w• Pendekatan termodinamika:

Energi bebas ! chemical potential ! = ! o + RT ln (a)• Diukur pada kondisi kesetimbangan

µ food µ vapor

RT ln aw = RT ln ppo

!"#$%!&' )*+#,-&'. #,#/012$*'#

aw = p/p o

µvapor

µ food

RH

a w = ERH/100a w: water activityP : tekanan uap air di bagian atas bahan po: tekanan uap air dl air murni


4/41

a w

• Pada kesetimbangan: (a w)cracker = (a w)cheese = (a w)udara


5/41


6/41

Konsep of mono & multilayers (Rahman, 2009)


7/41


8/41

• a w tergantung dari jenis solut-nya

– margarine ! hydrophobic lipids – fruits ! hydrophilic sugars

Moisture (wt%)20%20%

a w 0.90.6

MargarineDried fruit

Sugar solutionB.p. > 100˚C

Lipid/watermixture(2 phases)B.p. = 100˚C


9/41

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

w a t e r c o n t e n

t ( w

t % )

fructosesucrosecorn syrup

aw


10/41

Bentuk Kurva ISA

;/%5+&'

&$*/A


11/41

Moisture Sorption Isotherm Model

Over 70 equation have been proposed• BET (Braunauer, Emmet dan Teller) :

wmmw

w aC M

C

C M )M a(

a 11

1

!+=

!

•! GAB (Guggenheim, Anderson, Boer :

( )( )[ ]wwww

m Ckakaka

Cka

M

M

+!!= 11


12/41

Spesific curve

Recrystalization occur during sorption experimentLactose, dried milk, whey


13/41

KETERBATASAN KONSEP a w

• Diukur pada keadaan kesetimbangan

• Batas a w kritis bergeser lebih tinggi atau lebih rendahakibat berbagai faktor seperti pH, garam, zat anti-mikroba,perlakuan panas, suhu, dll.

• Nilai aw tergantung pada jenis solut yang digunakan

• Tidak mengindikasikan mobilitas atau reaktivitas air.

• Beberapa perubahan fisik dan kimia tidak dapat dijelaskan

hanya berdasarkan pada a w

THE GL SS TR NSITION CONCEPT


14/41

Glass Transition (Tg)

• Pada material amorphous

• Bahan dengan penyimpanan dibawah Tg ! glassy state ! molekul tidak bergerak/membeku

• Jika bahan dipanaskan atau disimpan pada suhu diatas Tg! rubbery ! molekul bergerak/vibrasi

Heating/water

Rubberµ 10 12 Pa.s Glass transition

Cooling/drying


15/41

Tg tergantung pada kadar air


16/41

Tg

a w


17/41

skim milk powder withhydrolysed lactose

Pure lactose

A.K. Shrestha et al. / LWT 40 (2007) 1593–1600


18/41


19/41


20/41


21/41

a w TERHADAP PENURUNANKUALITAS PRODUK PANGAN

Zona I Zona II Zona III

Oksidasi lemak

PencoklatanNon Enzimatis

Reaksi hidrolisa

SorpsiIsothermis

Aktivitasenzim

Pertumbuhan

kapang

L a

j u R e a

k s

i R e l a

t i f

Aktivitas Air

Pertumbuhankhamir

Pertumbuhanbakteri


22/41

Pengempalan/ caking / lumping


23/41

M. Mathlouthi, B. Roge´ / Food Chemistry 82 (2003) 61–71

A. Pendular stage

B. Funicular stage

D. Drop stage

C. Capillary stage


24/41

S. Palzer / Chemical Engineering Science 60 (2005) 3959 – 3968


25/41

Pengaruh aw terhadap stabilitas vitamin

Degradasi thiamin


26/41

STABILITAS

VITAMIN

Degradasi thiamin

Vitamin C


27/41

Ascorbic aciddegradation


28/41

PENGARUH AWDAN Tg TERHADAPREAKSI BROWNING

NON ENZIMATIS /MAILARD


29/41

Reaksi browning maksimum terjadi pada kadar air30% atau pada tingkatan a w 0.6 - 0.8


30/41


31/41

Pengaruh air terhadap lajureaksi browning non-enzimatis

Adawiyah et al, 2008

0'&551

/ 6 : : # / 1

0'&551

/6::#/1


32/41


33/41

)*+,!-./ ! " 0*-/!1!2 34561!56 76261


34/41

DEFGH9FG IJK9E


35/41

L#,0&/6" & C +#/"&%+&5#,B%$

• M#/#&' 0/&%, 5+*/&0# N *O%# /&,!%


36/41

0

0.10.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

wa ter content (dry basis)

V ( %

f f a / h o u r )

initial fat hydrolysis rate BET monolayer

Adawiyah et al, 2012


37/41

F=9PGIG=9F KGEQDPG9I

F6"6 +/& 5%5% 0#'&5


38/41

F6"6 +/&,5%5% 0#'&5


39/41

Hubungan resistensi panas spora bakteriberhubungan dengan Tg

(Sapru dan Labuza,1993)


40/41

EJFGKLSI9T

• G,+#/&;5% &%/


41/41

89:;=?;@

peranan aw dalam pengendalian mutu produk pangan (dr. dede r. adawiyah)(1)

Documents