KECAP MANIS DAN MODEL PRODUK REAKSI
MAILLARD BERDASARKAN BERAT MOLEKUL
DEDIN FINATSIYATULL ROSIDA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
DAN SUMBER INFORMASI
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam
disertasi yang berjudul:
AKTIVITAS ANTIOKSIDAN FRAKSI-FRAKSI MOROMI,
KECAP MANIS DAN MODEL PRODUK REAKSI MAILLARD
BERDASARKAN BERAT MOLEKUL
Adalah gagasan atau hasil penelitian disertasi karya saya sendiri dengan arahan
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan
tinggi manapun
Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan
dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor September 2009
Dedin Finatsiyatull Rosida
DEDIN FINATSIYATULL ROSIDA. Antioxidant Activity of Fractions from Moromi,
Soy Sauce and Model of Maillard Reaction Based on Molecular Weight. Under supervision of C. HANNY WIJAYA, ANTON APRIYANTONO and FRANSISCA
RUNGKAT ZAKARIA.
Moromi is a fermented soy product which is used as raw material for making soy sauce. The browning reactions of soy sauce was considered to have antioxidant activity as well as strong impact on flavor and color of product. The brown pigments, mainly of melanoidin and other varieties of intermediates products are resulted by Maillard reactions. The objective of this study was to investigate antioxidant activity of fractions in moromi and soy sauce based on molecular weight. Four products i.e. moromi, heated moromi, soy sauce with coconut sugar and soy sauce with cane sugar were made. The heated moromi was made by heating for 20 minutes whereas soy sauce were added with sugar and heated for 65 minutes. The products were evaluated for water contents, protein, lipid, reducing sugar, amino acid and pH. The system models of Maillard reaction were prepared from sugar and amino acids. The models contained glucose – glycine - cysteine; glucose – glycine – cysteine - phenylalanine; glucose – glycine – cysteine – phenylalanine – isoleucine - tyrosine. All moromi, soy sauce and models were fractionated by ultrafiltration in a molecular weight ranging between 10 kDa to 100 kDa. The fractions with molecular weight >100 kDa and 30-100 kDa of moromi and heated moromi retarded oil oxidation and had DPPH radical scavenging activity stronger than fractions with molecular weight < 30 kDa equal with BHT antioxidant. The fractions with molecular weight <10 kDa and 10-30 kDa of soysauce retarded oil oxidation better than fractions with molecular weight > 30 kDa, whereas the fractions molecular weight 30-100 kDa and > 100 kDa had DPPH radical scavenging activity better than fractions with molecular weight < 30 kDa. The soy sauce with cane sugar showed the strongest antioxidant activity. The fractions with molecular weight 30-100 kDa of models stronger had DPPH radical scavenging activity than other fractions. The fractions with molecular weight > 10 kDa of models stronger retarded oil oxidation than fraction with molecular weight < 10 kDa. The fractions of soy sauce had better antioxidant activity that of the model. The fraction >100 kDa of soy sauce with cane sugar retarded better erythrocyte hemolysis comparing to the fraction <10 kDa. The compounds which has the role as antioxidant is the reaction Maillard product (MRP) were determined based on uv-vis absorption at wave length 306 nm, 348 nm and 403 nm and infra red spectrum indicated functional group of –OH…O from -diketon or C=R=R combination and CH, COC, >C=C<, >C=N, >NH, N+H, COO. The content of protein, alfa amino and phenol had no correlation with antioxidant activities.
Manis dan Model Produk Reaksi Maillard Berdasarkan Berat Molekul. Di bawah bimbingan C. HANNY WIJAYA, ANTON APRIYANTONO DAN FRANSISCA
RUNGKAT ZAKARIA
Kecap merupakan bahan penyedap yang banyak digunakan dalam berbagai produk pangan di Indonesia. Pada pembuatan kecap manis, moromi sebagai bahan baku kecap manis dimasak dengan penambahan gula merah dan bumbu. Pembentukan warna kecap terjadi selama fermentasi moromi dan proses pemasakan. Selama pemasakan terjadi pembentukan warna coklat yang disebabkan oleh terjadinya reaksi pencoklatan non enzimatis, yaitu reaksi Maillard dan karamelisasi. Reaksi ini selain berkontribusi dalam pembentukan warna, flavor dan tekstur juga memberikan potensi antioksidan yang cukup tinggi dalam produk kecap manis. Penelitian ini bertujuan mempelajari aktivitas antioksidan fraksi-fraksi pada moromi, kecap manis dan model reaksi Maillard berdasarkan berat molekul.
Bahan penelitian utama pada penelitian ini terdiri dari empat produk yang berupa: moromi (M), moromi yang dipanaskan (MP), kecap dengan gula merah (KGM) dan kecap dengan gula pasir (KGP). Pembuatan moromi menjadi produk moromi yang dipanaskan (MP) dengan memanaskan moromi pada suhu 100 oC selama 20 menit, sedangkan untuk produk kecap manis dengan gula merah (KGM) dan gula pasir (KGP) masing-masing dengan memanaskan moromi selama 65 menit pada suhu 100 oCdan penambahan gula sebanyak 48% dan air 14%. Pada moromi (M), moromi dipanaskan (MP), kecap manis dengan gula merah (KGM) dan kecap manis dengan gula pasir dilakukan analisis yang meliputi: kadar air, protein, lemak, pH, total padatan, gula pereduksi dan komposisi asam amino. Analisis kadar sukrosa, glukosa dan fruktosa pada gula merah dan gula pasir juga dilakukan dengan menggunakan HPLC (High
Performance Liquid Chromatography). Tahapan selanjutnya dilakukan fraksinasi pada
ke empat produk menggunakan ultrafiltrasi dengan membran 100 kDa, 30 kDa dan 10 kDa. Fraksinasi dilakukan untuk memperoleh empat fraksi yang terdiri dari: fraksi dengan berat molekul (BM) >100 kDa (F1), fraksi BM 30-100 kDa (F2), fraksi BM 10-30 kDa (F3) dan fraksi BM<10 kDa (F4). Pada tiap fraksi dari tiap produk dilakukan pengujian yang meliputi: kadar protein, -amino, total fenol, serapan uv-vis dan FTIR (Fourier Transformation Infra Red), TLC (Thin Layer Chromatography) dan HPLC serta uji aktivitas antioksidan. Pengujian aktivitas antioksidan pada masing-masing fraksi menggunakan metode rancimat, DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl), penentuan bilangan TBA (Thiobarbituric acid) dan sistem linoleat-tiosianat. Pada penelitian ini juga dibuat model dari produkreaksi Maillard (Maillard reaction product/MRP) menggunakan gula dan asam amino untuk mengetahui kemampuan aktivitas antioksidan MRP dan membuktikan bahwa aktivitas antioksidan pada kecap manis disebabkan senyawa produk reaksi Maillard. Model terdiri dari: glukosa-glisin-sistein, glukosa-glisin-sistein-phenilalanin, glukosa-glisin-sistein-phenilalanin-isoleusin-tirosin. Pada semua model produk reaksi Maillard juga dilakukan fraksinasi dan menghasilkan empat fraksi sebagaimana pada moromi dan kecap manis. Pada tiap fraksi dari tiap model dilakukan analisis spektrum uv-vis dan aktivitas antioksidan. Pada fraksi kecap manis dengan gula pasir dan model glukosa-glisin-sistein-phenilalanin-isoleusin-tirosin dengan fraksi berat molekul > 100 kDa dan < 10 kDa dilakukan juga pengujian aktivitas antioksidan dalam sistem biologi secara in vitro menggunakan sel eritrosit.
mempunyai kemampuan menangkap radikal DPPH lebih kuat pada fraksi dengan berat molekul 30 kDa sampai lebih besar dari 100 kDa dan aktivitasnya sama dengan vitamin C 200 ppm. Penghambatan oksidasi minyak atau asam lemak lebih kuat pada fraksi dengan berat molekul < 10 kDa sampai 30 kDa dan aktivitasnya lebih besar dari BHT 200 ppm. Fraksi-fraksi dari semua produk mempunyai aktivitas antioksidan dengan Indeks protektif pada kisaran 1.31 - 2.34, sedangkan indek protektif BHT 1.60. Pada produk kecap manis dengan gula pasir memberikan aktivitas antioksidan yang paling kuat.
Aktivitas antioksidan pada model didapatkan pada berat molekul yang besar (> 30 kDa) mampu menghambat oksidasi minyak atau asam lemak dan menangkap radikal DPPH lebih kuat dibandingkan fraksi yang lain. Fraksi dengan berat molekul < 30 kDa hanya mampu menghambat oksidasi minyak atau asam lemak lebih kuat. Jenis asam amino lebih menentukan kekuatan akivitas antioksidan daripada jumlah dari asam amino.
Fraksi-fraksi pada kecap manis dengan gula pasir (KGP) dan model produk reaksi Maillard (glu-5.AA) mempunyai aktivitas antioksidan dalam sistem biologi. Fraksi pada kecap manis dengan gula pasir mampu menghambat hemolisis sel eritrosit lebih besar dari model terutama pada fraksi dengan berat molekul > 100 kDa. Produk kecap manis dengan gula pasir (KGP) dan model mempunyai aktivitas antioksidan cukup kuat baik secara kimia maupun secara biologis.
Senyawa yang berperan sebagai antioksidan dalam moromi dan kecap manis terutama disebabkan oleh senyawa produk reaksi Maillard. Kadar protein, alfa-amino dan fenol yang dapat berpotensi sebagai antioksidan, dalam penelitian ini tidak menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan moromi dan kecap manis disebabkan oleh senyawa-senyawa tersebut. Kadar protein, alfa amino dan fenol pada tiap produk sebagian besar terdapat pada fraksi dengan berat molekul < 10 kDa dengan kisaran kadar protein 2.89-3.68 mg/ml, alfa-amino 2.29-2.99 mg/ml dan total fenol 362-713 ppm tidak menunjukkan korelasi dengan kuatnya aktivitas antioksidan. Kuatnya aktivitas antioksidan kecap manis (KGM dan KGP) dalam menghambat oksidasi minyak atau lemak pada fraksi dengan berat molekul < 10 kDa terutama disebabkan senyawa produk reaksi Maillard bukan fenol karena senyawa fenol potensial sebagai antioksidan dalam sistem aqueous, sedangkan dalam penelitian ini kekuatan aktivitas antioksidan fraksi dengan berat molekul< 10 kDa diperoleh dari sistem minyak atau asam lemak. Kurang kuatnya peran senyawa fenolik sebagai antioksidan dalam penelitian ini dapat disebabkan karena banyak yang rusak akibat proses pemanasan atau bergabung dengan senyawa produk reaksi Maillard untuk memberikan aktivitas sebagai antioksidan. Senyawa fenolik mampu mendonorkan residu dari gugus karbonilnya untuk fase awal reaksi Maillard.
Hasil analisis spektrum uv-vis tiap fraksi pada kisaran 306 nm, 348 nm dan 403 nm, spectra infra merah mengindikasikan gugus –OH...O dari -diketon atau kombinasi C=R=R dan gugus fungsional CH, COC, >C=C<, >C=N, >NH, N+H, COO dan nilai Rf 0.32-0.41 dari TLC menunjukkan fraksi-fraksi banyak terdiri dari senyawa produk reaksi Mailard.
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2009
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa ijin tertulis dari Institut Pertanian
Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopy,
KECAP MANIS DAN MODEL PRODUK REAKSI MAILLARD
BERDASARKAN BERAT MOLEKUL
DEDIN FINATSIYATULL ROSIDA
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
Pada sekolah Pascasarjana
Institut Pertanian Bogor
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Berat Molekul
Nama : Dedin Finatsiyatull Rosida
Nomor Pokok : P09600007
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Prof.Dr.Ir.C.Hanny Wijaya, M.Agr
Ketua
Dr.Ir.Anton Apriyantono, MS Prof.Dr.Ir.Fransisca R.Zakaria, MSc
Anggota Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Ilmu Pangan Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr.Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi MSc Prof.Dr.Ir.Khairil Anwar Notodiputro, MS
Penulis dilahirkan di Pasuruan Jawa-Timur pada tanggal 25 Desember
1970, sebagai anak ke empat dari pasangan Bahrudin dan Dra.Hj. Sudariyah.
Pada tanggal 1 Agustus 2004 penulis menikah dengan Yadi STp dan saat ini
telah dikaruniai 2 orang anak yaitu M. Hikari Reiziq Rahmaddinta dan M.
Hageshii Mirzan Maulana.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar pada Tahun 1982,
Sekolah Menengah Pertama pada tahun 1985, dan Sekolah Menengah Tingkat
Atas pada tahun 1988.
Penulis diterima di universitas Jember pada tahun 1988 melalui jalur PMDK
untuk program sarjana. Pada tahun 1989 penulis masuk di Jurusan Teknologi
Pertanian Universitas Jember dan lulus pada tahun 1993. Pada tahun 1995
penulis meneruskan studi pada Jurusan Kesehatan Masyarakat Pascasarjana
Universitas Airlangga dan lulus pada program Magister pada tahun 1997. Pada
Tahun 2000 penulis meneruskan studi pada Program Studi Ilmu Pangan Sekolah
Pascasarjana IPB.
Penulis hingga saat ini bekerja sebagai staf pengajar pada Jurusan
Teknologi Pangan UPN “Veteran” Jawa Timur Jurusan Teknologi Pangan sejak
tahun 1997. Pada Tahun 2004 penulis mendapatkan dana penelitian
fundamental dari Dikti dengan judul “Kajian aktivitas antioksidan produk reaksi
Maillard pada kecap manis.” digunakan untuk kelanjutan penelitian disertasi
penulis.
Penulis mempublikasikan hasil penelitian ini pada Seminar Internasional
Redesigning sustainable development on food and agricultural system for
developing countries, di yogyakarta tahun 2003 dan Kongres PATPI pada tahun
2003, 2006 dan 2007 serta Jurnal Tekn. & Industri Pangan vol:XVII No.3Tahun
Alhamdulillahirrobbil ‘alamin, saya memanjatkan kehadirat Allah SWT yang
senantiasa memberikan kasih sayang dan bimbingan kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan disertasi ini. Disertasi berjudul “
Aktivitas antioksidan fraksi-fraksi Moromi, kecap Manis dan model produk reaksi
Maillard berdasarkan berat molekul” merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Pangan Sekolah
Pascasarjana IPB Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan
yang setinggi-tingginya kepada Ibu Prof. Dr.Ir.C.Hanny Wijaya, M.Agr sebagai
ketua komisi pembimbing, serta Bapak Dr.Ir.Anton Apriyantono, MS dan Ibu
Prof.Dr.Ir.Fransisca R Zakaria, MSc sebagai anggota komisi pembimbing, atas
segala saran, bimbingan, motivasi dan kemudahan yang diberikan selama studi.
Terima kasih kepada Ibu Dr.Ir.Dwi Setyaningsih, MS dan Dr.Ir.Endang
Prangdimurti, MS sebagai penguji luar pada ujian tertutup, serta Ibu Prof.Dr.
Ir.Latifah K.Darusman MS dan Bapak Dr.Ir. LBS Kardono sebagai penguji luar
pada ujian terbuka, atas saran, masukan dan kebaikan yang diberikan.
Tarima kasih juga saya sampaikan kepada Dekan Sekolah Pascasarjana
IPB Prof.Dr.Ir.Khairil Anwar Notodiputro,MS dan Rektor UPN “Veteran” Surabaya
Ungkapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada Ibu saya
Dra.Hj. Sudariyah, Bapak mertua Drs. Tadjudin Winata dan kakak-kakak saya
yang selalu memberi bantuan materil dan spirituil. Terima kasih yang tak
terhingga penulis sampaikan kepada suami tercinta Yadi STp dan buah hati
tercinta M.Hikari Reiziq Rahmaddinta dan M.Hageshii Mirzan Maulana atas
segala curahan kasih sayang, doa dan pengertian.
Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada rekan-rekan IPN dan
mas Taufik dan mbak Ari atas kerjasama dan bantuannya selama ini.
Pada disertasi ini mungkin masih terdapat kekurangan, oleh karena itu kritik
dan saran akan penulis terima dengan senang hati. Semoga disertasi ini menjadi
amalan bagi penulis dan bermanfaat bagi perkembangan ilmu pangan. Amien
Bogor, September 2009
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tertutup:
(Pelaksanaan Tanggal 5 Agustus 2009)
1. Dr. Ir. Endang Prangdimurti, Msi
(Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, FATETA IPB)
2. Dr. Ir. Dwi Setyaningsih, Msi
(Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA IPB)
Penguji Luar Komisi pada Ujian Terbuka:
(Pelaksanaan tanggal 2 September 2009)
1. Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, MS
(Departemen Kimia, FMIPA IPB)
2. Dr. Ir. LBS. Kardono
DAFTAR ISI ...
DAFTAR TABEL...
DAFTAR LAMPIRAN ...
PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang... 1
B. Tujuan Penelitian ... 2
C. Manfaat Penelitian ... 2
D. Hipotesis Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
A. Moromi ... 4
B. Kecap ... 5
B.1. Kimia Kecap ... 5
B.2. Kecap dan Perubahan Kimia Selama Pengolahan ... 7
C. Reaksi Maillard ... 9
C.1 Dasar Reaksi Maillard ... 9
C.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Reaksi Pencoklatan Non-Enzimatis ... 14
D. Antioksidan ... 15
D.1 Mekanisme Oksidasi Lemak ... 15
D.2 Reaksi Antioksidasi ... 16
D.3 Antioksidan dalam Produk Reaksi Maillard ... 19
E. Uji Aktivitas Antioksidan ... 23
F. Fraksinasi Produk Reaksi Maillard ... 25
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 27
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 27
B. Bahan dan Alat ... 27
C. Metode Penelitian ... 28
Pembuatan produk MP, KGM dan KGP ... 28
Proses fraksinasi dengan ultrafiltrasi ... 30
Pembuatan Sistem Model ... 31
Karakterisasi kimia produk M,MP, KGM dan KGP ... 33
Penentuan Kadar Gula Sukrosa, Fruktosa dan Glukosa ... 35
Penentuan Kadar Gula Reduksi ... 35
Penentuan Kadar Total Fenol ... 36
Pengamatan Penyerapan UV-Vis tiap Faksi ... 37
Pengamatan Spectra IR tiap Fraksi ... 37
Pemisahan Senyawa yang terdapat dalam tiap Fraks ... 37
Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan Rancimat ... 38
Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan Penetapan Bilangan TBA ... 38
Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan DPPH ... 39
Pengujian Aktivitas Antioksidan dengan Feritiosianat ... 39
Pengujian Terhadap Penghambatan Hemolisis Eritrosit Manusia ... 39
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43
A.Karakteristik Kimia Moromi dan Kecap Manis ... 43
A.1 Reaksi Gula pada Moromi yang Dipanaskan ... 44
A.2 Beberapa Aspek yang Berhubungan dengan Asam Amino Kecap ... 48
B. Aktivitas Antioksidan Moromi dan Kecap Manis ... 51
a. Aktivitas Antioksidan dalam Sistem Minyak ... 52
b.Aktivitas Antioksidan dalam Sistem Aqueous ... 58
C. Karakteristik Kimia Fraksi-Fraksi Produk M, MP, KGM dan KGP ... 61
C..1 Perubahan Kadar Protein ... 61
C..2 Perubahan Kadar Alfa-Amino ... 62
C.3. Perubahan Kadar Total Fenol ... 63
C.4. Serapan Uv-Vis tiap Fraksi dari tiap Produk ... 65
C.5. Spectra IR... 72
D. Senyawa yang Berperan sebagai Antioksidan dalam Moromi dan Kecap ... 73
E. Mekanisme Senyawa Produk Reaksi Maillard sebagai Antioksidan ... 80
F. Aktivitas Antioksidan Produk Reaksi Maillard pada Sistem Model ... 83
F.1. Aktivitas Antioksidan dalam Sistem Model Glu-Gli-Sis ... 85
F.2. Aktivitas Antioksidan dalam Sistem Model Glu-Gli-Sis-Phe ... 89
F.3. Aktivitas Antioksidan dalam Sistem Model Glu- 5.AA ... 92
G. Pengujian Respon Perlindungan Sel Eritrosit Manusia Terhadap Proses Hemolisis oleh Fraksi-Fraksi Kecap Manis dan Model ... 96
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 103
PUSTAKA ... 105
Tabel 2.1 Komposisi gula pada kecap aren, kecap gula kelapa dan kecap tebu ... 7
Tabel 2.2 Beberapa dugaan struktur melanoidin... 13
Tabel 2.3 Deskripsi sistem model dan pangan yang mengalami browning non-enzimatis dan koefisien statistik aktivitas antioksidan dengan warna ... 21
Tabel 2.4 Efek oksidasi dan reduksi pada aktivitas pengkelat, intensitas warna dan berat molekul melanoidin... 23
Tabel 3.1 Pembuatan model 1 ... 32
Tabel 3.2 Pembuatan model 2 ... 32
Tabel 3.3 Pembuatan model 3 ... 33
Tabel 3.4 Pengujian penghambatan hemolisis dengan H2O2 ... 41
Tabel 3.5 Pengujian penghambatan hemolisis tanpa H2O2 ... 41
Tabel 4.1 Hasil analisis karakteristik kimia moromi dan kecap manis ... 44
Tabel 4.2 Kadar gula pada gula merah dan gula pasir ... 47
Tabel 4.3 Kadar asam amino pada moromi dan kecap manis ... 49
Tabel 4.4 Indeks protektif aktivitas antioksidan produk M, MP, KGM dan KGP ... 53
Tabel 4.5 Intensitas browning pada sistem model larutan glukosa-glisin ... 66
Tabel 4.6 Gugus fungsional pada fraksi-fraksi M, MP, KGM dan KGP ... 74
Tabel 4.7 Aktivitas antioksidan optimal pada M, MP, KGM dan KGP ... 73
Tabel 4.8 Karakteristik kimia dengan kadar tertinggi pada F4 ... 75
Tabel 4.9 Spektrum Uv-Vis fraksi-fraksi dalam tiap produk ... 76
Tabel 4.10 Spektrum uv-vis model produk reaksi Maillard dari literatur ... 76
Tabel 4.11 Nilai Rf dari fraksi BM>100 kDa dan BM< 10 kDa tiap produk... 78
Tabel 4.12 Aktivitas antioksidan berbagai sistem model ... 84
Tabel 4.13 Aktivitas antioksidan model dengan pemanasan 65 menit ... 85
Gambar 2.1 Skema reaksi Maillard ... 11
Gambar 2.2 Mekanisme Reaksi Maillard pada Produk Pangan ... 12
Gambar 2.3 Unit pengulangan melanoidin ... 13
Gambar 2.4 Mekanisme autooksidasi ... 16
Gambar 2.5 Reaksi ketengikan oksidatif pada lipida ... 17
Gambar 2.6 Struktur hidroksipiridone & piranone sebagai sekuestran Fe ... 22
Gambar 3.1 Skema proses karakterisasi uji aktivitas antioksidan kecap manis ... 29
Gambar 3.2 Skema pembuatan kecap manis ... 30
Gambar 3.3 Skema proses fraksinasi dengan ultrafiltrasi ... 31
Gambar 3.4 Skema proses pembuatan sistem model ... 34
Gambar 4.1 Spektrum UV-Vis produk M, MP, KGM dan KGP ... 45
Gambar 4.2 Spektrum UV-Vis gula merah ... 46
Gamabr 4.3 Aktivitas antioksidan dengan rancimat pada tiap fraksi produk ... 53
Gambar 4.4 Aktivitas antioksidan dengan metode linoleat-tiosianat pada M ... 55
Gambar 4.5 Aktivitas antioksidan dengan metode linoleat-tiosianat pada MP ... 55
Gambar 4.6 Aktivitas antioksidan dengan metode linoleat-tiosianat pada KGM ... 56
Gambar 4.7 Aktivitas antioksidan dengan metode linoleat-tiosianat pada KGP ... 57
Gambar 4.8 Aktivitas antioksidan dengan metode DPPH pada tiap fraksi produk ... 58
Gambar 4.9 Aktivitas antioksidan dengan metode TBA pada tiap fraksi produk... 60
Gambar 4.10 Kadar protein pada tiap fraksi produk ... 62
Gambar 4.11Kadar alfa-amino pada tiap fraksi produk ... 63
Gambar 4.12 Kadar fenol pada tiap fraksi produk ... 64
Gambar 4.13 Kadar total padatan pada tiap fraksi produk ... 65
Gambar 4.14 Penampakan F1 dan F4 pada produk M, MP, KGM dan KGP ... 67
Gambar 4.15. Spektrum UV-Vis tiap fraksi pada produk M ... 69
Gambar 4.16. Spektrum UV-Vis tiap fraksi pada produk MP... 69
Gambar 4.17 Spektrum UV-Vis tiap fraksi pada produk KGM ... 70
Gambar 4.18 Spektrum UV-Vis tiap fraksi pada produk KGP ... 71
Gambar 4.19 Struktur melanoidin ... 72
Gambar 4.20 Mekanisme reaksi imidazol dan radikal hidroksi ... 83
Gambar 4.21 Aktivitas antioksidan sistem model glu-gli-sis dengan rancimat ... 86
Gambar 4.22 Aktivitas antioksidan sistem model glu-gli-sis dengan DPPH ... 87
Gambar 4.26 Aktivitas antioksidan sistem model glu-gli-sis-phe dengan DPPH ... 90
Gambar 4.27 Aktivitas antioksidan sistem model glu-gli-sis-phe dengan tiosianat ... 91
Gambar 4.28. Spektrum uv-vis pada sistem model glu-gli-sis-phe ... 91
Gambar 4.29 Aktivitas antioksidan sistem model glu-5.AA dengan rancimat ... 92
Gambar 4.30 Aktivitas antioksidan sistem model glu-5.AA dengan DPPH ... 93
Gambar 4.31 Aktivitas antioksidan sistem model glu-5.AA dengan tiosanat ... 94
Gambar 4.32. Spektrum uv-vis sistem model glu-5.AA ... 95
Gambar 4.33 Kemampuan fraksi sampel dan model menghambat hemolisis sel eritrosit manusia dengan penambahan oksidator H2O2 ... 97
Gambar 4.34 Persen penghambatan hemolisis sel eritrosit oleh fraksi sampel dan model dengan penambahan H2O2 ... 98
Gambar 4.35 Kemampuan fraksi sampel dan model menghambat hemolisis sel eritrosit manusia tanpa penambahan oksidator H2O2 ... 101
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil analisis proksimat produk moromi dan kecap manis
Lampiran 2. Kadar Protein produk moromi dan kecap manis
Lampiran 3. Kadar alfa amino produk moromi dan kecap manis
Lampiran 4. Kadar air produk moromi dan kecap manis
Lampiran 5. Kadar total padatan produk moromi dan kecap manis
Lampiran 6. kadar fenol produk moromi dan kecap manis
Lampiran 7. Hasil aktivitas antioksidan dengan rancimat pada moromi dan kecap
Lampiran 8. Hasil penentuan dengan TBA pada moromi dan kecap manis
Lampiran 9. Hasil penentuan dengan DPPH pada moromi dan kecap manis
Lampiran10. Hasil aktivitas antioksidan model dengan rancimat dan DPPH
Lampiran 11. Aktivitas antioksidan model dengan tiosianat
Lampiran 12. Aktivitas antioksidan Moromi dan kecap Manis dengan tiosianat
Lampiran 13. Proses pembuatan moromi di PT.Indofood Sukses Makmur
Lampiran 14. Nilai absorbansi pencegahan hemolisis eritrosit dengan H2O2
Lampiran 15 Nilai absorbansi pencegahan hemolisis eritrosit tanpa H2O2
Lampiran 16. Kromatografi fraksi-fraksi moromi dan kecap manis dengan HPLC
Lampiran 17. Spektra infra merah pada produk moromi dan kecap manis
Lampiran 18. Spot-spot hasil TLC moromi dan kecap manis
Lampiran 19. Kromatogram komposisi asam amino pada moromi dan kecap
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Oksidasi terhadap bahan pangan yang mengandung lemak mempengaruhi
bau dan flavornya. Umumnya pendekatan yang digunakan untuk mengatasi hal
tersebut adalah dengan penggunaan bahan tambahan pangan (BTP)
antioksidan. Antioksidan yang banyak digunakan dari jenis sintetis seperti Butil
Hidroksi Anisol (BHA), Butil Hidroksi Toluen (BHT), propil galat dan tert-Butil
Hidroksi Quinon (TBHQ). Selain antioksidan sintetis, antioksidan alami lebih
aman penggunaannya di dalam bahan pangan. Antioksidan alami dapat berasal
dari: senyawa antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen pangan,
senyawa antioksidan yang terbentuk dari reaksi-reaksi selama pengolahan,
senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan ditambahkan ke dalam
makanan sebagai bahan tambahan pangan (Pratt 1992). Menurut Pratt dan
Hudson (1990) serta Shahidi dan Naczk (1995) senyawa alami tumbuhan
umumnya adalah senyawa fenolik atau polifenolik yang dapat berupa golongan
flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin, tokoferol dan asam-asam organik
polifungsional.
Salah satu antioksidan yang dihasilkan dari proses pengolahan dapat
dihasilkan dari reaksi Maillard. Penggunaan produk reaksi Maillard (Maillard
reaction product/MRP) dapat mencegah oksidasi lipid (Bailey & Won Um 1992).
Reaksi Maillard adalah reaksi yang terjadi antara gugus amino dari suatu asam
amino bebas, residu rantai peptida atau protein dengan gugus karbonil dari
suatu karbohidrat apabila keduanya dipanaskan atau tersimpan dalam waktu
yang relatif lama. Gugus ∈-amino residu lisin yang terikat pada peptida dan
protein berperan penting dalam reaksi disebabkan kereaktifannya yang relatif
tinggi. Selain itu gugus α-amino terminal juga berperan dalam reaksi Maillard
(Yokotsuka 1986).
Salah satu produk pangan yang mengandung produk reaksi Maillard (MRP)
adalah kecap. Kecap merupakan bahan penyedap yang disukai dan banyak
digunakan dalam berbagai makanan. Secara umum, ada dua jenis kecap yang
dikenal di Indonesia yaitu kecap asin dan kecap manis. Kecap manis mempunyai
konsistensi sangat kental, rasa manis dengan kandungan gula 26-61% serta
kandungan garam 3-6% (Judoamidjojo 1986). Pada pembuatan kecap manis,
merah dan bumbu. Kecap manis Indonesia memiliki warna dan flavor khas yang
tidak dimiliki oleh negara lain.
Pembentukan warna kecap terjadi selama fermentasi moromi dan proses
pemasakan. Selama pemasakan terjadi pembentukan warna coklat disebabkan
terjadinya reaksi pencoklatan non enzimatis, yaitu reaksi Maillard dan
karamelisasi. Reaksi pencoklatan non enzimatis merupakan fenomena yang
sering dijumpai pada penyimpanan bahan makanan maupun pengolahan
makanan. Reaksi ini selain berkontribusi dalam pembentukan warna, flavor dan
tekstur diharapkan juga memberikan potensi antioksidan yang cukup tinggi dalam
produk kecap manis.
B. Tujuan penelitian
Pada penelitian ini bertujuan mempelajari aktivitas antioksidan fraksi-fraksi
moromi, kecap manis dan model reaksi Maillard berdasarkan berat molekul.
Tujuan khusus :
1. Mempelajari aktivitas antioksidan fraksi-fraksi moromi dan kecap manis
berdasarkan berat molekul terkait dengan perlakuan perbedaan proses
pemanasan dan penambahan gula
2. Mempelajari fraksi-fraksi moromi dan kecap manis yang mempunyai
aktivitas antioksidan optimal
3. Mempelajari aktivitas antioksidan fraksi-fraksi model reaksi Maillard
berdasarkan berat molekul
4. Membandingkan aktivitas antioksidan fraksi moromi dan kecap manis
dengan fraksi model produk reaksi Maillard
5. Mempelajari peran komponen dalam fraksi-fraksi kecap manis dan model
produk reaksi Maillard sebagai antioksidan dalam sistem biologi
C. Manfaat penelitian :
Menggali potensi antioksidan yang terbentuk akibat proses pengolahan
kecap manis dan memberikan bukti ilmiah adanya sifat antioksidan baik secara
D. Hipotesis Penelitian
1. Kecap manis mengandung senyawa-senyawa yang berpotensi sebagai
antioksidan
2. Proses pemanasan dan jenis gula menentukan aktivitas antioksidan
kecap manis
3. Senyawa yang berpotensi sebagai antioksidan dalam kecap manis
merupakan produk reaksi Maillard (MRP)
4. Aktivitas antioksidan produk reaksi Maillard mencakup penghambatan
terhadap oksidasi lemak dan penangkapan radikal bebas
5. Produk reaksi Maillard (MRP) dengan berat molekul tertentu mempunyai
aktivitas antioksidan tertinggi
6. Senyawa produk reaksi Maillard dalam kecap manis juga mempunyai
aktivitas antioksidan dalam sistem biologi khususnya dapat menghambat
hemolisis sel eritrosit
7. Aktivitas antioksidan moromi dan kecap manis lebih kuat dibandingkan
I. TINJAUAN PUSTAKA
A.
MoromiDengan semakin berkembangnya industri pangan, khususnya produk
penyedap rasa secara fermentasi maka keberadaan kecap manis semakin
bertambah luas. Moromi sebagai bahan dasar kecap manis merupakan hasil
fermentasi garam dari kedele yang menggunakan kapang Aspergillus sp. selama
lebih dari 2 bulan. Ekstrak moromi dalam pembuatan kecap mengandung peptida
atau protein nabati yang telah terakumulasi dengan asam-asam lemak dan gula
sebagai hasil dari aktifitas kapang Aspergillus sp yang memberi cita rasa kecap
sedap, namun juga spesifik dengan kandungan nutrisi yang tinggi. Ekstrak
moromi mengandung zat gizi lengkap dengan asam-asam aminonya. Proses
fermentasi dalam pembuatan kecap dari bahan kedelai melalui 2 tahap yaitu
fermentasi padat dengan menggunakan jamur disebut koji dan fermentasi cair
yang menggunakan bakteri asam yang disebut moromi. Keberhasilan fermentasi
moromi sangat menentukan kualitas kecap yang dihasilkan. Prinsip pembuatan
kecap secara fermentasi adalah proses hidrolisis protein dan senyawa-senyawa
lainnya dari kedelai secara enzimatis oleh aktifitas mikroba. Moromi merupakan
fermentasi lanjutan setelah fermentasi padat (Aspiyanto & Susilowati 2002).
Hal-hal yang berkaitan erat dengan moromi yaitu larutan garam dapur
(NaCl) dan bakteri asam laktat. Garam ini merupakan salah satu jenis bahan
pembantu dalam bahan pangan yang paling penting dalam pengawetan pangan.
Berbagai fungsi garam selain sebagai bahan pengawet juga untuk
menghilangkan sejumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikroorganisme.
Bakteri asam laktat secara morfologi terdiri dari 2 familia yaitu familia
Lactobacillacea yang berbentuk batang dan streptococcoceae yang berbentuk
bulat. Sifat bakteri asam laktat mampu tumbuh pada garam dan gula yang tinggi,
tumbuh pada pH 3,8-8,0 serta mampu memfermentasi monosakarida dan
disakarida. Faktor-faktor yang mempengaruhi tahap fermentasi moromi yaitu
suhu, nutrisi, pH dan oksigen. Masing-masing jenis mikroba mempunyai suhu
optimum untuk pertumbuhan. Mikroba membutuhkan nutrisi untuk kehidupan dan
pertumbuhannya yang meliputi sumber karbon, sumber nitrogen, sumber energi
dan faktor pertumbuhan (mineral dan vitamin). Nutrisi tersebut digunakan untuk
membentuk energi dan menyusun komponen sel. PH medium merupakan salah
mikroorganisme. Pada umumnya proses pembuatan moromi secara spontan.
Pada proses fermentasi secara spontan, jenis mikroba yang tumbuh sangat
banyak dan sulit dikontrol (Aspiyanto & Susilowati 2002).
Pangan yang difermentasi dapat memperbaiki nilai nutrisi. Pada proses
fermentasi moromi prinsipnya adalah kerja proteolisis. Degradasi protein/asam
amino tidak hanya berpengaruh pada nilai nutrisi tetapi juga berpengaruh
terhadap karakteristik rasa dan flavor yang disebabkan pembentukan senyawa
aromatik (Yanfang & Wenyi 2009). Tahapan utama yang berpengaruh terhadap
flavor kecap adalah pada saat proses pemanasan bahan mentah (kedelai),
fermentasi koji, fermentasi moromi termasuk saat aging dan pasteurisasi
(Nunomura & Sasaki1993).
B. Kecap
Kecap merupakan produk fermentasi dari pemecahan protein, lemak dan
karbohidrat oleh kapang, khamir dan bakteri menjadi fraksi-fraksi yang lebih
sederhana: asam amino, asam lemak dan glukosa. Fraksi-fraksi tersebut akan
menentukan rasa, aroma, warna dan komposisi kecap. Kecap yang dibuat
dengan cara fermentasi biasanya lebih baik ditinjau dari segi rasa dan aromanya.
Kecap hasil fermentasi mengandung senyawa-senyawa hasil fermentasi seperti
asam-asam organik dan alkohol yang memberikan aroma yang khas (Hardjo
1964).
B.1. Kimia Kecap
Kedele sebagai bahan baku kecap mengandung nilai gizi yang cukup tinggi
terutama kandungan protein (34,9%) dan karbohidrat (34,8%). Sedangkan asam
amino essensialnya yaitu : isoleusin, leusin, lisin, fenilalanin, tirosin, sistein,
treonin, triptofan, valin dan metionin. Asam amino pembatasnya adalah asam
amino yang mengandung sulfur yaitu metionin dan triptofan (Hesseltine & Wang
1972). Asam amino bebas dalam kecap terbanyak adalah asam glutamat. Selain
itu asam amino bebas yang lain terdiri atas : aspartat, treonin, serin, prolin, glisin,
alanin, valin, isoleusin, leusin, tirosin, fenilalanin dan lisin, yang jumlahnya
masing-masing berkisar 0,01-0,03 g/100 g bahan (Judoamidjojo et al. 1985).
Kecap yang bermutu tinggi berkadar garam 18% dan pH-nya berkisar antara 4,6
Senyawa organik dalam kecap tidak hanya berasal dari kedele tapi juga
berasal dari gula merah yang digunakan. Kecap manis mengandung gula yang
tinggi dengan adanya penambahan gula kelapa pada saat pembuatannya.
Senyawa organik tersebut yaitu: sitrat, tartarat, suksinat, laktat, format,
piroglutamat, propionat dan butirat (Judoamidjojo et al. 1985, Itoh et al. 1985).
Komposisi komponen volatile kecap manis banyak ditentukan oleh komponen
volatile gula merah yang ditambahkan pada saat pembuatan kecap manis
tersebut (40-50%). Hasil penelitian Nurhayati (1996) didapatkan bahwa terdapat
penambahan jenis komponen volatil pada kecap manis dibandingkan dengan
jenis komponen volatil gula merahnya. Pada kecap manis dengan gula kelapa
terdapat senyawa aldehid, asam, furan, pirol, turunan benzen dan ester. Pada
kecap manis dengan gula aren terdapat senyawa aldehid, alkohol, furan,
hidrokarbon, turunan benzen dan ester. Sedangkan pada kecap manis dengan
gula tebu terdapat senyawa keton, alkohol, asam, furan, turunan benzen dan
hidrokarbon.
Komponen volatil pada gula merah adalah keton, alkohol, asam, furan,
pirazin, pirol, turunan benzen, ester, hidrokarbon dan fenol. Terdapat perbedaan
komposisi komponen volatile berbagai jenis gula merah. Pada gula merah yang
berasal dari aren tidak terdapat senyawa aldehid, tiazol, dan senyawa piran.
Pada gula merah yang berasal dari tebu tidak terdapat senyawa tiazol,
sedangkan pada gula kelapa tidak terdapat senyawa piridin. Secara keseluruhan
pada gula kelapa teridentifikasi 89 komponen volatile, gula aren 104 komponen
volatile dan gula tebu 108 komponen volatile (Nurhayati, 1996).
Gula memegang peranan penting dalam kecap manis, gula dapat
meningkatkan kemanisan dan karakteristik aroma, mempengaruhi warna dan
flavor kecap melalui reaksi Maillard, karamelisasi dan menurunkan aw sehingga
dapat memperpanjang masa simpan dengan cara menghambat pertumbuhan
mikroorganisme. Tiga jenis kecap yaitu: kecap dengan gula aren, kecap dengan
gula kelapa, kecap dengan gula tebu mampu mendeteksi adanya rafinosa dan
stakhiosa (Tabel 2.1)( Wiratma 1995).
Reaksi karamelisasi merupakan degradasi gula yang menghasilkan produk
akhir berupa polimer tanpa nitrogen yang berwarna coklat. Proses karamelisasi
meliputi tiga tahap, yaitu tahap 1,2 enolisasi, tahap dehidrasi atau tahap fisi dan
Tabel 2.1 Komposisi gula pada kecap aren, kecap gula kelapa dan kecap tebu
Jenis Gula Kecap Aren(%) Kecap Kelapa(%) Kecap Tebu(%)
Stakhiosa 2,4 2,1 2,7
Rafinosa 0,6 0,8 0,8
Sukrosa 53,0 49,5 46,5
Glukosa 4,2 4,6 4,1
Fruktosa 5,2 4,7 4,3
Total 65,4 61,7 58,3
Sumber : Wiratma (1995)
Pada tahap 1,2 enolisasi gula mengalami enolisasi menghasilkan senyawa
1,2 enol. Reaksi ini lebih cepat dalam kondisi basa dibandingkan kondisi asam
Tahap selanjutnya adalah tahap dehidrasi atau fisi. Pada tahap dehidrasi,
senyawa 1,2 enol mengalami dehidrasi menghasilkan senyawa
5-hidroksimetil-2-furaldehid yang merupakan salah satu prekursor pigmen coklat (Hodge & Rist
1953). Tahap yang terakhir adalah tahap pembentukan pigmen coklat. Pada
tahap ini diduga terjadi serangkaian reaksi polimerisasi dan kondensasi dari
senyawa-senyawa 5-hidroksimetil-2-furaldehid, gliseraldehid dan piruvaldehidrat
(Eskin et al. 1971).
Sebagian besar kecap Indonesia menunjukkan perbedaan kandungan gula,
komposisi asam dan konsentrasi asam amino yang berhubungan dengan
perlakuan fermentasi. Sekitar 70% gula yang terdapat dalam kecap Indonesia
terdiri dari sukrosa, glukosa dan fruktosa. Asam-asam dalam kecap tidak hanya
diperoleh dari koji dan tahap fermentasi garam, tetapi juga diperoleh dari
penambahan gula palm (Judoamidjojo et al. 1985).
B.2. Perubahan Komponen Kecap Selama Pengolahan
Kecap dapat dibuat dari tiga cara: cara fermentasi, hidrolisa asam dan
campuran keduanya. Proses pembuatan kecap secara fermentasi dibagi menjadi
dua tahap utama. Tahap pertama merupakan tahap penguraian sakarolitik dan
proteolitik kedelai dan tepung oleh kapang Aspergillus sp., kemudian diikuti oleh
tahap kedua yaitu fermentasi dalam larutan garam dapur. Fermentasi kapang
berlangsung 2-3 hari. Fermentasi ini sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor fisik
seperti ketersediaan oksigen, morfologi substrat, difusi, aw dan produksi panas (Roling et al 1996). Pada proses ini terjadi perombakan karbohidrat menjadi gula
dan protein menjadi peptida dan asam amino oleh enzim yang dihasilkan
fosfatase, trans glikosidase, peptidase, ribonukleodipolimerase,
mononukleotida-fosfatase, adenil-deaminase dan purin-nukleosidase (Hasseltine & Wang 1972).
Enzim yang paling berperan adalah protease dan amilase (Yong & Wood 1974).
Fermentasi kapang menghasilkan asam organik seperti asam oksalat, asam
sitrat, asam D-glukonat, asam malat, asam fumarat, asam suksinat dan asam
laktat (Wolf & Wolf 1974).
Pada fermentasi garam akan terjadi fermentasi asam laktat oleh bakteri
asam laktat yang dilanjutkan dengan fermentasi alkohol oleh khamir. Produk
akhir yang dihasilkan berupa asam laktat, asam suksinat, asam asetat,
piroglutamat dan yang utama asam glutamat (Hesseltine & Wang 1972).
Selama fermentasi garam akan terjadi pembentukan dan pemantapan warna.
Pembentukan warna terutama disebabkan oleh reaksi pencoklatan (browning)
yang terjadi antara beberapa komponen flavor seperti asam-asam amino dan
gula. Intensitas warna ditimbulkan oleh berbagai komponen pembentuk flavor
kecap seperti asam asetat, asam vanilat dan vanilin yang memiliki intensitas
warna terbesar diikuti oleh asam suksinat, asam laktat dan tirosol (Yokotsuka
1960).
Penelitian yang dilakukan oleh Okuhara et al (1975) menunjukkan rasio
antara total nitrogen dengan formol nitrogen berhubungan pula dengan reaksi
pencoklatan pada kecap. Nilai formol nitrogen filtrat moromi mencapai
maksimum pada 1 bulan fermentasi garam seiring dengan tercapainya jumlah
maksimum total asam amino bebas dan jumlah asam glutamat. Hal ini sejalan
dengan yang disimpulkan oleh Roling et al. (1996) yang didasarkan pada
pengamatan formol nitrogen dan asam glutamat yang jumlahnya meningkat
sampai 20 hari fermentasi dan tidak meningkat secara tajam lagi sampai 120 hari
fermentasi. Kecenderungan yang sama juga terjadi pada aktivitas enzim
glutaminase, protease dan leusin aminopeptidase yang terdapat pada moromi.
Hal ini diperkuat dengan penelitian yang dilakukan oleh Shikata et al (1971) yang
menyatakan bahwa hidrolisa enzimatik bahan mentah kecap dengan
penambahan enzim selulase, diastase dan protease meningkatkan intensitas
warna kecap yang berkorelasi persentase antara formol nitrogen dengan
pentosa.
Inaktivasi enzim berlangsung lambat pada suhu rendah sehingga
fermentasi berlangsung baik pada suhu rendah. Tetapi pada suhu 15-28oC
fermentasi yang dilakukan pada suhu 35-40 C fermentasi dapat berlangsung
selama 1 bulan. Pembuatan kecap secara hidrolisis asam merupakan hidrolisis
protein menggunakan asam sehingga dihasilkan peptida dan asam-asam amino.
Selama proses hidrolisis dapat terjadi kerusakan asam-asam amino dan gula ,
dan terbentuk senyawa menyimpang (off flavor) seperti asam levulinat dan H2S (Nunomura & Sasaki 1986).
Pengaruh peptida dalam proses pencoklatan selama aging sangat besar,
namun asam amino lebih aktif daripada peptida dalam proses pencoklatan
kecap. Produk hasil hidrolisa proteolitik baik secara individu maupun kombinasi
dengan komponen bahan pangan lainnya, berkontribusi pada flavor dan warna
makanan hasil fermentasi kedele (Hashiba 1982)
C. REAKSI MAILLARD C.1. Dasar Reaksi Maillard
Reaksi pembentukan warna dan flavor kecap manis terutama terjadi karena
reaksi Maillard. Reaksi Maillard merupakan reaksi antara gugus karbonil
terutama dari gula pereduksi dengan gugus amino terutama dari asam amino,
peptida dan protein (Whistler & Daniel 1985). Reaksi awal antara gugus aldehid
atau keton dari molekul gula dan gugus amino bebas dari molekul asam amino
atau protein, oleh karena itu sering disebut dengan istilah reaksi gula-amino.
Hasil reaksi yang diinginkan pada produk pangan contohnya pada produk coklat,
sedangkan yang tidak diinginkan misalnya pada chips kentang (Miller 1998).
Reaksi Maillard dapat dibagi dalam tiga tahapan yaitu tahap awal dimana
terbentuk glikosilamin dan Amadori Rearrangement Product (ARP), tahap
intermediet dimana terjadi dekomposisi ARP dan degradasi strecker, dan tahap
akhir dimana terjadi perubahan senyawa karbonil (furfural, produk fisi,
dehidroredukton atau aldehid hasil degradasi strecker) menjadi senyawa yang
mempunyai berat molekul tinggi. Produk degradasi ARP selama pemanasan
adalah hidroksimetil furfural (HMF) yang terbentuk melalui jalur 3 deoksiglukoson
yang merupakan prekursor dalam pembentukan melanoidin (Yokotsuka 1986).
Browning non enzimatis pada kecap terjadi selama pasteurisasi dan
penyimpanan. Hampir semua macam asam amino dan peptida terdapat pada
kecap. Sejumlah pentosa seperti xilosa dan arabinosa yang terdapat pada kecap
mampu membentuk senyawa Amadori dengan asam amino tersebut. Hashiba
4,5 mM. Kato et al dalam Hashiba (1972) menunjukkan bahwa 3-deoxyozones
dan glukoson merupakan senyawa intermediat yang penting dalam reaksi
browning.
Tahap akhir dari reaksi Maillard ini menghasilkan pigmen-pigmen
melanoidin yang berwarna coklat. HMF atau furfural, dehidro-redukton maupun
produk-produk fisi yang dihasilkan pada tahap intermediet dapat membentuk
aldol dan polimer tanpa N. Aldol kemudian terkondensasi dan dengan adanya
senyawa amino akan membentuk melanoidin (Gambar 2.1) . Begitu juga dengan
HMF atau furfural, dehdro-redukton, aldehid serta produk-produk fisi dapat
secara langsung bereaksi dengan senyawa amino menghasilkan melanoidin
(Bailey & Won Um 1992). Selain melanoidin, reaksi Maillard juga menghasilkan
flavor pada berbagai produk pangan (Gambar 2.2). Secara keseluruhan reaksi
Maillard menghasilkan :
a. Pigmen coklat, yang diketahui sebagai melanoidin, mengandung
sejumlah nitrogen, berat molekul bervariasi dan larut dalam air.
b. Senyawa volatil yang potensial sebagai substansi aroma
c. Agen flavoring
d. Senyawa dengan sifat reduksi tinggi
e. Kehilangan asam amino essensial
f. Senyawa dengan sifat mutagen
g. Senyawa yang dapat menyebabkan crosslinking protein
(Belitz & Grosch 1999)
Melanoidin terbentuk pada pemanasan sekitar 100 oC pada kondisi asam.
Melanoidin merupakan senyawa dengan berat molekul tinggi yang menunjukkan
absorpsi normal dan tidak mempunyai absorpsi maksimum pada daerah visible.
Lignin, tanin,melanin, karamel dan humin adalah senyawa organik yang diketahui
mirip dengan sifat kimia melanoidin. Senyawa ini diklasifikasikan sebagai
poikilopolimer yang sulit diidentifikasi dikarenakan sistem polidispersi yang
berpengaruh pada berat molekul dan sifat-sifat elektrik (Ikan 1996). Melanoidin
mengandung sejumlah perbedaan N tergantung pada kondisi reaksi, sistem
model alami dan produk (Rogacheva et al 1998). Beberapa dugaan para ahli
Senyawa amino -H2O
Amadori rearrangement
-3H2O -2H2O
+ asam
amino-α
- CO2
(Degradasi strecker) -senyawa
amino
+ H2O -2H
+ 2H
+ senyawa +senyawa +senyawa seny. seny amino amino amino amino amino
Gambar 2.1. Skema Reaksi Maillard (Hodge dan Rist 1953)
.
aldosa
Glikosilamin N-substituted
Produk amadori rearrangement
(1-amino-1-deoxy-2-ketose)
Basa schiff dari
hidroksimetilfurfural
atau 2-furaldehid
gula
Produk fisi (asetol, diasetil,
piruvaldehid, dsb)
redukton
Dehidro-
redukton
aldehid
Hidroksimetilfurfural atau
2-furaldehid
Aldol dan polimer
bebas nitrogen
Produk Amadori atau Heyns rearrangement
pH rendah pH tinggi
1,2-enolisasi
2,3-enolisasi
3-deoksioson 1-deoksioson 1-amino-1,4-dideoksioson fisi asam amino
Furfural furanon furan karbonil degradasi
HMF sikloten dikarbonil Strecker
+ asam piranon
Amino diasetil
Senyawa hidroksiaseton +asam amino aldehid
berwarna Piruvaldehid -amino keton
Pirazin ammonia
Oxazol merkapto
Tiazol aldehid
H2S
+Prolin asetaldehid
Flavor kulit roti flavor daging
+ H2S
Komponen siklik bersulfur
Tabel 2.2 Beberapa pendapat peneliti mengenai struktur melanoidin
struktur melanodin References
C9.4H11.4NO4.6 (dari sistem model glu-gly)
Hayase F dan Kato H, 1981
C8.9H10.6NO4.6 (dari sistem model xyl-gly) C12.0 H14.2N5.4
C27H17N3O13 dan C27H15N3O12 (dalam kecap manis) Yokotsuka 1986
Unit pengulangan rantai karbon Ikan, 1996
Mengandung gugus–OH..O- dari β-diketon Homma S et al,1997 atau kombinasi C=R=R
suatu unit pengulangan karbon berikatan rangkap
Belitz & Grosch 1999
dan nitrogen tersier. Struktur ini terdiri atas redukton
seperti enol atau enaminol
CH = O CH = O CH R
C = N – R C – NH – R HC – N - CH R
CH2 CH CH C - N – CH2 R
HC - OH HC - OH O C – OH CH C - N- CH2 R
HC – OH HC – OH CH C- OH CH2 C– N -
R’ R’ R’ HC – OH O C = O CH
R’ CH C-OH
R’ C-OH n
R’
R – NH2 = amine; R’ = H atau CH2H
Dari hasil penelitian Obretenov et al (1993) menunjukkan bahwa kenaikan
temperatur dan waktu pemanggangan memberikan pembentukan produk dengan
massa molekul yang lebih tinggi, kuantitasnya menurun pada suhu
pemanggangan yang lebih tinggi disebabkan pembentukan polimer tidak larut air
dan polimerisasi parsial melanoidin. Fraksi dengan massa molekul yang berbeda
mempunyai karakteristik UV yang mirip.
C.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Reaksi Pencoklatan Non Enzimatis
Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi pencoklatan non enzimatis meliputi
suhu, kadar air, pH, senyawa kimia seperti sulfur dioksida atau sulfit dan
asam-asam organik (Eskin et al. 1971). Sedangkan menurut Miller (1998) faktor-faktor
yang mempengaruhi pencoklatan karena reaksi Maillard meliputi suhu,
konsentrasi gula dan gugus amina, pH dan jenis gula.
Peningkatan suhu pada saat proses pemanasan dapat meningkatkan
kecepatan pembentukan warna coklat. Menurut Eskin et al (1971), penurunan
suhu selama pengolahan dan penyimpanan dapat memperpanjang fase lag yang
merupakan periode yang dibutuhkan untuk membentuk warna coklat pada
produk.
Kadar air dan pH juga mempengaruhi pembentukan warna coklat, dimana
pencoklatan akan semakin meningkat dengan bertambahnya kadar air dan
meningkatnya pH (Hashiba 1978). Kebanyakan pengaruh pH berhubungan
dengan protonasi gugus amino. Pada pH rendah , gugus amino banyak yang di
protonasi sehingga sedikit yang tersedia untuk reaksi (Miller 1998).
Reaksi secara lambat terjadi pada pangan kering dan dalam larutan dengan
kelarutan yang tinggi. Kebanyakan reaksi browning maksimum terjadi dalam
pangan yang mempunyai kelembaban 10-15%. Hal ini disebabkan air penting
untuk terjadinya suatu reaksi sehingga reaktan akan mudah dipisahkan. Air juga
dapat bertindak sebagai penghambat reaksi disebabkan tahapan yang kompleks
dalam tahapan reaksinya menyebabkan dehidrasi.
Konfigurasi stereokimia dan ukuran molekul gula berpengaruh terhadap
reaksi Maillard. Umumnya molekul gula yang lebih kecil bereaksi lebih cepat
daripada yang besar. Pentosa bereaksi lebih cepat dibandingkan heksosa dan
heksosa lebih cepat bereaksi dibandingkan disakarida. Galaktosa paling reaktif
diantara heksosa pada umumnya. Fruktosa lebih cepat bereaksi dibandingkan
Komponen yang berperan pada pencoklatan kecap terbagi menjadi dua yaitu
fraksi kation dan fraksi gabungan antara anion dengan fraksi netral. Fraksi anion
terdiri dari asam amino, abu dan senyawa yang belum diketahui. Hanya fraksi
kation yang bertambah gelap selama penyimpanan dengan adanya sedikit gula.
Pembentukan warna merupakan proses yang kompleks, diduga dipengaruhi oleh
faktor seperti gula, karbonil, komponen Amadori, redukton, asam organik, besi,
tembaga, sodium klorida, total nitrogen, peptida dan asam amino. Senyawa
redukton, komponen karbonil dan 3-DG (deoksiglukoson) dilaporkan mempunyai
peranan penting dalam reaksi pencoklatan. Redukton diperoleh dari fraksi kation
dalam jumlah sedikit dan dapat dielusi dengan HCl, sehingga fraksi kation yang
mengandung redukton warnanya gelap (Hashiba 1978).
D. ANTIOKSIDAN
D.1. Mekanisme oksidasi lemak
Oksidasi lemak berjalan dengan dua tahap: 1) disebut sebagai periode
induksi, selama tahap ini oksidasi berjalan lambat dengan laju kecepatan
seragam, 2) Laju oksidasi pada tahap kedua beberapa kali lebih cepat dari tahap
pertama. Umumnya lemak dan minyak mulai terasa tengik pada awal tahap
kedua. Asam linoleat yang memiliki ikatan rangkap lebih banyak bereaksi lebih
cepat dibanding metil oleat akibatnya periode induksinya lebih pendek (Meyer
1973 & Hamilton 1983).
Mekanisme oksidasi lipid tidak jenuh diawali dengan tahap inisiasi, yaitu
terbentuknya radikal bebas (R*) bila lipida kontak dengan panas, cahaya, ion
metal dan oksigen. Reaksi ini terjadi pada grup metilen yang berdekatan dengan
ikatan rangkap –C=C- (Smith 1991).
Tahap selanjutnya adalah tahap propagasi dimana autooksidasi berawal
ketika radikal lipida (R*) hasil inisiasi bertemu dengan oksigen membentuk
radikal peroksida (ROO*). Reaksi oksigenasi ini terjadi sangat cepat dengan
energi aktivasi hampir nol sehingga konsentrasi ROO* yang terbentuk jauh lebih
besar dari konsentrasi R* dalam sistem makanan dimana oksigen berada.
Radikal peroksida yang terbentuk akan mengekstrak ion hidrogen dari molekul
lipida lain (R1H) membentuk hidroperoksida (ROOH) dan molekul radikal lipida
baru (R1*). Selanjutnya reaksi autooksidasi ini akan berulang sehingga
tahap terminasi, dimana hidroperoksida yang sangat tidak stabil terpecah
menjadi senyawa organik berantai pendek seperti aldehid, keton, alkohol dan
asam (Gambar 2.4).
Inisiasi : ROOH* ROO. + H. ROOH RO. + ..OH
2ROOH RO. + H2O + ROO. Propagasi : R. + O2 ROO.
ROO. + R1H ROOH + R1 Terminasi : ROO. + R1OO ROOR1 + O2
RO. + R1 ROR’
Gambar 2.4. Mekanisme autooksidasi (Gordon 1990)
Menurut Sherwin (1990) terbentuknya radikal diawali dengan oksidasi pada
ikatan rangkap dan karbon--α dalam molekul trigliserida. Tahap inisiasi hidrogen
dihilangkan dari karbon-α. Hal ini dikatalisis oleh panas, sinar dan logam. Bentuk
yang tidak stabil dari trigliserida ini sangat reaktif dengan oksigen sehingga
mudah membentuk senyawa organik dengan rantai pendek. Pada akhirnya
gliserida tersebut mengalami ketengikan dalam pangan. Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat pada Gambar 2. 5.
Faktor-faktor dan kondisi yang dapat ikut berperan pada oksidasi lipida
adalah (a) panas, setiap peningkatan suhu sebesar 10 oC laju kecepatan meningkat dua kali, (b) cahaya, terutama ultraviolet yang merupakan inisiator dan
katalisator kuat, (c) logam, logam terlarut seperti Fe, Cu merupakan katalisator
kuat meski dalam jumlah kecil, (d) kondisi alkali, ion alkali merangsang radikal
bebas, (e) tingkat ketidakjenuhan, jumlah dan posisi ikatan rangkap pada molekul
lipida berhubungan langsung dengan kerentanan terhadap oksidasi (contoh,
asam linolenat lebih rentan dibandingkan asam oleat), dan (f) ketesediaan
oksigen (Smith 1991).
D.2. Reaksi Antioksidasi
Antioksidan merupakan senyawa yang dapat memperlambat oksidasi di
dalam bahan. Antioksidan harus mampu menunda atau mencegah terjadinya
1990). Untuk itu antioksidan harus mempunyai sifat: efektif pada konsentrasi
rendah, aman, tidak memberi warna, odor atau flavor, tahan setelah pengolahan,
stabil dalam produk akhir, larut dalam lemak, tersedia dengan harga yang relatif
H O H H H Ikatan rangkap dan karbon-α
H-C-O-C(CH2)6- C-C=C - (CH2)2CH3 pada molekul trigliserida
O H merupakan tempat oksidasi
H-C-O-C-R
O -H+ tahap inisiasi, hidrogen lepas
H-C-O-C-R dari karbon-α asam lemak
H dikatalisis panas,cahaya,logam
Radikal lipida bentuk tidak stabil dari gliserida
Sangat reaktif dengan oksigen
+O2
radikal peroksida sangat tidak stabil, terdekomposisi
+hidroperoksida ke senyawa organik rantai pendek
[image:34.595.138.505.168.460.2]
Produk akhir oksidasi gliserida aldehid, asam, keton, alkohol penyebab tengik
Gambar 2.5. Reaksi ketengikan oksidatif pada lipida (Sherwin 1990)
rendah dan kelihatan “natural” pada kemasan (Cuppett et al 1996). Antioksidan
dapat berperan sebagai inhibitor atau pemecah peroksida.
a. Inhibitor
Reaksi autoksidasi dalam cairan atau fase larutan berlangsung melalui
proses pembentukan radikal. Permulaan reaksi memerlukan produksi radikal
bebas baik oleh serangan oksigen langsung, reaksi fotokimia atau oleh
agensia yang ditambahkan. Reaksi ini meliputi inisiasi, propagasi dan
terminasi (Gambar 2.4). Antioksidan bereaksi dengan rantai pembawa
Jumlah rantai reaksi yang paling mungkin dihentikan oleh satu molekul
inhibitor adalah dua. Oleh karena itu reaksi antara suatu inhibitor dengan
sebuah radikal peroksi berlangsung melalui dua tahap:
ROO + AH2 ROOH + AH
AH + AH A + AH2
• AH : antioksidan
Mekanisme lain melalui pembentukan kompleks antara radikal peroksi dan
inhibitor. Kompleks ini kemudian bereaksi dengan radikal peroksi lain
menghasilkan produk terminasi. Fase ini yang menentukan kecepatan
reaksi.
ROO + AH (ROO AH)
(ROO AH) + AH produk terminasi
Pada umumnya antioksidan dapat menghentikan rantai reaksi oksidatif
sebagai berikut : (1) dengan donasi elektron pada radikal peroksi; (2) dengan
donasi atom hidrogen pada radikal peroksi; (3) dengan adisi pada radikal
peroksi sebelum atau sesudah terjadi oksidasi parsial, dan (4) dengan
metode lain yang mungkin berkaitan dengan radikal hidrokarbon
b.Pemecah peroksida
Mekanisme ini meliputi dekomposisi katalitik hidroperoksida yang mula-mula
terdapat dalam sistem, atau mungkin terbentuk sebagai akibat serangan
langsung oksigen pada substrat atau pada inhibitor. Hasil stabil primernya
bukanlah radikal bebas. Dekomposisi dapat berlangsung dengan proses
stoikhiometrik, dengan proses yang menghasilkan radikal bebas dan dalam
beberapa hal dengan pengaturan ionik. Beberapa senyawa sulfur adalah
pemecah peroksida yang efektif. Peranan ini dapat berupa reaksi transfer
satu elektron, dan struktur permulaannya mungkin hanya prekursor inhibitor
aktif (Smith 1991).
Berdasarkan fungsinya antioksidan dikelompokkan menjadi antioksidan
primer dan sekunder. Antioksidan primer akan memecah rantai dan
(A*) sehingga menjadi stabil. Antioksidan sekunder dapat memperlambat laju
reaksi autooksidasi. Mekanisme kerjanya seperti: mengikat ion metal,
menangkap oksigen, memecah hidroperoksida menjadi non radikal, menyerap
radiasi ultra violet atau mendeaktifkan oksigen singlet (Gordon 1990).
Berdasarkan sumbernya, antioksidan dibagi dalam dua kelompok, yaitu
antioksidan sintetik (BHA, BHT, TBHQ, propil gallat, dll) dan antioksidan alami
(tocopherol, karoten , flavonoid, diterpen, senyawa produk reaksi Maillard, dll).
Peranan antioksidan sintetis semakin menurun digantikan posisinya oleh
antioksidan alami karena adanya kekhawatiran penyebab kanker.
Ada beberapa senyawa fenolik pada kedelai yang memiliki aktivitas
antioksidan, salah satunya adalah flavonoid. Flavonoid kedelai unik karena dari
semua flavonoid yang teridentifikasi adalah isoflavon. Senyawa antioksidan alami
isoflavon kedelai adalah 5,7,5’-trihidroksiisoflavon-7-O-monoglukosida
(geninstein), dihidroksiisoflavon-7-O-monoglukosida (daidzein), dan
7,4’-dihidroksi-6-metoksi-isoflavon-7-O-monoglukosida (glycitein). Isoflavon yang
terdapat pada produk kedelai yang difermentasi yaitu 6,7,4’-trihidroksiisoflavon
(Pratt 1992). Selain isoflavon, kedelai dan produk-produk kedelai merupakan
sumber berbagai macam senyawa antioksidan yang merupakan golongan dari
turunan asam sinamat, fosfolipida, tokoferol, asam amino dan peptida (Shahidi &
Naczk 1995)
D.3 Antioksidan dalam Produk Reaksi Maillard
Antioksidan dikelompokkan ke dalam dua kategori: menangkap radikal bebas
dan mengkelat logam/metal (Lu & Baker 1986). Efek menangkap radikal dari
ovalbumin semakin meningkat dengan adanya konyugasinya dengan dekstran
atau galaktomanan melalui reaksi Maillard antara gugus amino bebas dalam
protein dan gugus karbonil pereduksi dalam polisakarida (Nakamura et al. 1992).
Antioksidan dibentuk pada beberapa level selama pemanasan
karbonil-amina, termasuk degradasi senyawa Amadori menjadi amino redukton atau
pembentukan polimer dengan aktivitas antioksidan. Bailey & Won Um (1992)
dapat membuktikan bahwa reduktone dari MRP dapat menghambat oksidasi
minyak sayur. Sebuah redukton dari 3-hidroksi-2-ketopropane yang terdiri
senyawa dikarbonil vicinal berkemampuan pembentukan enolisasi atau enol dan
membentuk gugus keto diikuti lepasnya atom H. Contohnya triosa redukton,
Redukton sebagai agen pereduksi organik mempunyai gugus fungsional
yang berasal dari konyugasi enediol dan karbonil. Peneliti yang lain menunjukkan
bahwa analog amino dimana gugus hidroksilnya digantikan oleh NH2 atau gugus karbonilnya digantikan oleh gugus –C=NR menjadi agen pereduksi yang kuat.
Menurut Bailey & Won Um (1992), tiga jalan utama yang berperan pada
pembentukan senyawa intermediat dalam antioksidan dan pembentukan pigmen
dari senyawa Amadori, yaitu 1-deoksioson, 1-deoksiredukton dan 3-deoksioson.
Jalur ke empat dari degradasi strecker. Pembentukan enol dari 1-deoksioson
(1-deoksiredukton) dengan degradasi menghasilkan piruvaldehid, diasetil,
asetaldehid, asam asetat dan redukton. Senyawa-senyawa ini potensial sebagai
prekursor antioksidan, khususnya ketika pemanasan amina.
Amino redukton kemungkinan lebih efektif dan stabil dibandingkan dengan
enediol. Redukton amino lebih baik sebagai antioksidan disebabkan nitrogennya
menyumbangkan gugus elektrofilik yang mampu mengkelat ion metal seperti
copper dan Fe yang diketahui mempunyai aktivitas katalitik.
Gugus penting lainnya dari senyawa yang dibentuk oleh dehidrasi senyawa
2,3-enolisasi (2,3-osone) yang diikuti rekondensasi dengan amina adalah amina
redukton, yang kemungkinan mempunyai aktivitas sebagai antioksidan. Reaksi
ini dapat berasal dari degradasi D-Fruktoseamine dalam larutan alkali
Produk reaksi Maillard dengan perlakuan panas dari sistem model
glukosa-glisin menghambat lebih dari 90 % radikal OH. Mekanisme penghambatannya
tidak hanya menangkap radikal OH secara langsung tetapi juga dengan
menekan pembentukan radikal OH melalui pengkelatan dengan logam Fe2+
(reaksi Fenton). Kemampuan pengkelatan metal dari produk reaksi Maillard
dengan berat molekul yang besar adalah lebih tinggi dibandingkan dengan yang
mempunyai berat molekul kecil (Yoshimura et al 1997). Pada Tabel 2.3
memperlihatkan banyak sistem model produk reaksi Maillard mempunyai
aktivitas sebagai antioksidan.
Pembentukan produk reaksi Maillard dari pemanasan campuran lisin dan
madu memberikan efek antioksidan dalam sistem asam linoleat (Antony et al.
2000). Kondisi-kondisi reaksi seperti pH, waktu dan suhu reaksi, perbandingan
molar reaktan dan konsentrasinya, aktivitas air dan medium reaksi sangat
mempengaruhi aktivitas antioksidan. Antioksidan dibentuk pada beberapa tahap
selama reaksi Maillard, termasuk degradasi senyawa Amadori pada amino
Tabel 2.3 .Deskripsi Sistem Model dan Pangan yang Mengalami Browning Non-Enzimatis dan Koefisien Statistik Aktivitas Antioksidan dengan Warna
a). Dengan pengukuran polarografik konsumsi oksigen,gas kromatografi-head space atau deteksi bilangan peroksida b). Pengamatan spektroskopik penghambatan crocin bleaching
c). Dengan Potasium Ferisianida (Manzocco L et al. 2001)
Sistem model variable Pengujian aktivitas
antioksidan
Pengukuran warna Korelasi
Linear (R2)
Probabilitas Jumlah
(n) A.Glukosa-Histidin
Dipanaskan 100oC selama 5 jam
B.Glukosa-Fruktosa-asam glutamat
Dipanaskan 95oC selama 50 jam
C.Glukosa-lisin-pati pregelatinisasi
Dipanaskan 100oC selama 90 menit
D.Glukosa-histidin
PH 3;5;7;9;11 dan dipanaskan 100oC
Selama 5 jam
E.Glukosa-asam amino (cys,hys,val,lys,
arg),dipanaskan 100oC selama 5 jam
F.Fruktosa-asam amino (cys,hys,val,lys,
Arg),dipanaskan 100 oC selama 5 jam
G.Fraksi MRP dengan perbedaan BM dari glukosa-triptophan
dipanaskan 100 oC selama 10 jam
H.Sukrosa-lisin dengan perbedaan kons.
Molar,dipanaskan 100oC waktu 6jam
I.Glukosa-glysine freeze dry pada aw
0.23-0.82 disimpan 40oC waktu 40jam
J.Pasta, dikeringkan 50 oC atau 110oc
K.Pure tomat, dipanaskan 95oC sampai
waktu 50 jam
Waktu pemanasan Waktu pemanasan Waktu pemanasan pH awal Asam amino Asam amino Berat molekul Rasio reaktan Waktu pemanasan
dan aw awal
waktu pamanasan dan temperature waktu pemanasan
Penghambatan oksidasi
asam linoleat a)
Radikal quenching b)
Radikal quenching
Penghambatan oksidasi asam linoleat
Penghambatan oksidasi asam linoleat
Penghambatan oksidasi asam linoleat
Kekuatan reduksi c)
Penghambatan oksidasi asam linoleat
Kekuatan reduksi
Radikal quenching
Radika quenching
Absorban 450 nm
Absorban 420 nm
Parameter hunter
Absorban 450 nm
Absorban 450 nm
Absorban 450 nm
Absorban 420 nm
Absorban 480 nm
Absorban 420 nm
Parameter hunter
Absorban 420 nm
0.94 0.99 0.88 0.94 0.92 0.80 0.96 0.96 0.81 0.98 0.82
< 10-5
< 10-3
< 10-3
< 10-2
< 10-2
< 10-2
< 10-3
< 10-4
< 10-3
< 10-4
< 10-2
(Bailey & Won Um 1992). Contoh yang lain aktivitas antioksidan produk reaksi
Maillard juga berpengaruh terhadap stabilitas oksidasi pada margarin.
Produk reaksi Maillard non volatil yang telah dilaporkan berfungsi sebagai
antioksidan adalah produk reaksi Maillard berberat molekul tinggi (melanoidin)
dan berberat molekul rendah (Bailey & Won Um 1992). Salah satu penelitian
yang dilakukan oleh Schlüsselw rter (2001) menggunakan melanoidin standar
yang ditambahkan pada minyak wijen dan efeknya dibandingkan dengan α
-tokoferol dan sesamol, yaitu senyawa antioksidan yang terdapat pada minyak
wijen. Hasilnya menunjukkan bahwa efek antioksidannya meningkat dengan
semakin meningkatnya suhu pemanasan biji wijen.
Dua mekanisme yang mungkin yang
