ketertarikan air dalam bahan pangan: ketertarikan air dalam bahan pangan

1. KETERIKATAN AIR DALAM BAHAN MAKANAN

Air yang terdapat dalam bahan makanan umumnya disebut “air terikat” (bound water). Berdasarkan derajat keterikatan air dalam bahan makanan, air dapat dikelompokkan menjadi:

1. Air yang terikat secara fisika

a. Air Kapiler

Air jenis ini terikat pada rongga-rongga kapiler dari bahan makanan

b. Air Terlarut

Air ini seakan-akan larut dalam bahan padat, contohnya air gula dan air garam

c. Air adsorbsi

Air yang terkat pada permukaan bahan pangan dan daya ikatnya lemah serta mudah diputuskan.

2. Air yang terikat secara kimia

a. Air Konstitusi

Air jenis ini terikat pada senyawa lain (bagian dari senyawa itu) seperti protein, karbohidrat, dan akan dihasilkan apabila senyawa tersebut dihidrolisis.

b. Air Kristal

Air jenis ini terikat pada senyawa lain dalam bentuk H₂O. Contohnya CaSO₄.5H₂O

3. Air bebas

Air jenis ini disebut juga sebagai mobile atau free water dan mempunyai sifat air normal dan mudah terlepas.

4. Air imbibisi

Merupakan air yang masuk ke dalam bahan pangan dan akan menyebabkan pengembangan volume, tetapi air ini tidak merupakan komponen penyusun bahan tersebut. Misalnya air dengan beras bila dipanaskan akan membentuk nasi, atau pembentukan gel dari bahan pati.

Selain itu, Menurut Wirakartakusumah, dkk (1989) bahwa air dibagi atas empat tipe moleku air berdasarkan derajat keterikatan air dalam bahan pangan, sebagai berikut:

1. Tipe I, yaitu moleku air yang terikat secara kimia dengan molekul-molekul lain melalui ikatan hidrogen yang berenergi besar. Derajat pengikatan air ini sangat besar sehingga tidak dapat membeku pada proses pembekuan dan sangat sukar untuk dihilangkan dari bahan. Molekul air membentuk hidrat dengan molekul-molekul lain yang mengandung atom-atom oksigen dan nitrogen seperti karbohidrat, protein dan garam.

2. Tipe II, yaitu molekul air yang terikat secara kimia membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air lainnya. Jenis air ini terdapat pada mikrokapiler dan sukar dihilangkan dari bahan. Jika air tipe ini dihilangkan seluruhnya, maka kadar air bahan berkisar antara 3 – 7%.

3. Tipe III, yaitu molekul air yang terikat secara fisik dalam jaringan – jaringan matriks bahan seperti membran, kapiler, serat, dan lain – lain. Air tipe ini mudah dikeluarkan dari bahan, dan bila diuapkan seluruhnya, kadar air bahan mencapai 12 – 25%. Air ini dimanfaatkan untuk pertumbuhan jasad renik dan merupakan media bagi reaksi kimiawi.

4. Tipe IV, yaitu air bebas yang tidak terikat dalam jaringan suatu bahan atau air murni, dengan sifat-sifat air biasa dan keaktifan penuh.

2. Kadar Air dalam Bahan Makanan

Kadar air adalah perbedaan antara berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Setiap bahan bila diletakkan dalam udara terbuka kadar airnya akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara disekitarnya. Kadar air ini disebut dengan kadar air seimbang. Setiap kelembaban relatif tertentu dapat menghasilkan kadar air seimbang tertentu pula. Dengan demikian dapat dibuat hubungan antara kadar air seimbang dengan kelembaban relatif.

Aktivitas air dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Aw = ERH/100

Aw = aktivitas air

ERH = kelembaban relative seimbang

3. Proses Pengurangan Air Dalam Bahan Makanan

Proses pengurangan air dalam bahan makanan ditujukan untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas produk makanan, terutama untuk mengawetkan atau meminimalkan biaya distribusi bahan makanan karena makanan yang mempunyai kadar air rendah akan cenderung lebih ringan dari pada makanan yang memiliki kadar air lebih tinggi. Salah satu upaya untuk mengurangi kadar air dalam bahan makanan adalah teknologi pengeringan.

Pengeringan adalah suatu perpindahan massa dan energi yang terjadi dalam pemisahan cairan atau kelembaban dari suatu bahan sampai batas kandungan air yang ditentukan dengan menggunakan gas sebagai fluida sumber panas dan penerima uap cairan.[10]

Ditinjau dari pergerakan bahan padatnya, pengeringan dapat dibagi menjadi dua:

1. Pengeringan batch dimana bahan yang dikeringkan dimasukkan ke dalam alat pengering dan didiamkan selama waktu yang ditentukan.

2. Pengeringan kontinyu adalah pengeringan dimana bahan basah masuk secar sinambung dan bahan kering keluar secara sinambung dari alat pengering.

Ditinjau dari kondisi fisik yang digunakan untuk memberikan panas pada sistem dan memindahkan uap air, proses pengeringan dibagi menjadi tiga, yaitu:

1. Pengeringan kontak langsung

Menggunakan udara panas sebagai medium pengering pada tekanan atmosferik. Pada proses ini, uap yang terbentuk terbawa oleh udara.

2. Pengeringan vakum

Menggunakan logam sebagai medium pengontak panas atau menggunakan efek radiasi. Pada proses ini penguapan air berlangsung lebih cepat pada tekanan rendah.

3. Pengeringan beku

Pengeringan yang melibatkan proses sublimasi air dari suatu material beku.[11]

4. Tujuan Pengawetan Makanan

Pengawetan makanan bertujuan untuk:

1. Memperpanjang umur simpan bahan makanan (lamanya suatu produk dapat disimpan tanpa mengalami kerusakan);

2. Mempertahankan sifat fisik dan kimia bahan makanan;

3. Mencegah atau memperlambat laju proses dekomposisi (autolisis) bahan makanan;

4. Mencegah pertumbuhan mikroba yang menggunakan pangan sebagai substrat untuk memproduksi toksin didalam pangan;

5. Mencegah kerusakan yang disebabkan oleh faktor lingkungan termasuk serangan hama;

6. Mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial, dilakukan dengan cara:

Mencegah masuknya mikroorganisme (bekerja dengan aseptis);
Mengeluarkan mikroorganisme, misalnya dengan proses filtrasi;
Menghambat pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme misalnya dengan penggunaan suhu rendah, pengeringan, penggunaan kondisi anaerobik atau penggunaan pengawet kimia;
Membunuh mikroorganisme, misalnya dengan sterilisasi dan radiasi;