KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya kami bisa menyelesaikan makalah ini. Tak lupa kami ucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu proses penulisan makalah yang berjudul “Peranan Air sebagai Komponen Bahan Makanan” dari awal hingga akhir.
Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Bahan Makanan. Selanjutnya kami mengucapkan terima kasih kepada Bapak Drs. Abdul Hamid, M.Si selaku dosen pengampu dan pihak-pihak lain yang telah memberi arahan sehingga makalah ini selesai tepat waktu.
Kami selalu berusaha memberikan yang terbaik. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Banjarmasin,…..Maret 2016
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...i
DAFTAR ISI...ii
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Rumusan Masalah...1
1.3 Tujuan...2
1.4 Manfaat...2
BAB II ISI...3
2.1 Pengertian Air...3
2.2 Sifat-sifat Fisik Air...3
2.3 Sifat-sifat Kimia Air...4
2.4 Jenis Air Dalam Makanan...5
2.5 Kandungan Air Dalam Bahan Makanan...6
2.6 Peranan Air Dalam Bahan Makanan...7
BAB III PENUTUP...8
3.1 Kesimpulan...8
3.2 Saran...8
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangAir merupakan zat kimia yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi. Air adalah senyawa kimia dengan rumus kimia H2O, satu molekul
air tersusun dari dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Pada kondisi standar, air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperature 273,15 K (0oC). Zat kimia ini merupakan suatu
pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik (Kusmayadi, 2008).
Air reservoir adalah air yang telah melalui filter dan sudah dapat dipakai untuk air minum. Air tersebut telah bersih dan bebas dari bakteri dan ditampung pada bak reservoir untuk diteruskan kepada konsumen (Sutrisno, 1987).
Air merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, cita rasa, nilai gizi bahan pangan, dan aktivitas mikroorganisme. Kandungan air dalam bahan makanan menentukan acceptability, kesegaran dan daya tahan. Air memiliki sifat tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau pada kondisi standar. Karakterisitik hidratasi bahan pangan merupakan karakterisitk fisik yang meliputi interaksi antara bahan pangan dengan molekul air yang terkandung di dalamnya dan molekul air di udara sekitarnya.
1.2 Rumusan Masalah
(4) Apa saja jenis air dalam makanan?
(5) Bagaimana kandungan air dalam bahan makanan?
(6) Bagaimana fungsi dan peranan air dalam bahan makanan? (7) Bagaimana cara menguji kualitas air?
(8) Apa saja faktor penentu kualitas air?
1.3 Tujuan
(1) Untuk memahami definisi air. (2) Untuk memahami sifat-sifat fisik air. (3) Untuk memahami sifat-sifat kimia air. (4) Untuk menjelaskan jenis air dalam makanan.
(5) Untuk menjelaskan kandungan air dalam bahan makanan.
(6) Untuk menjelaskan fungsi dan peranan air dalam bahan makanan. (7) Untuk menjelaskan cara menguji kualitas air.
(8) Untuk memahami faktor-faktor penentu kualitas air.
1.4 Manfaat
(1) Dapat mengetahui dan memahami memahami definisi air, (2) Dapat memahami sifat-sifat fisik air.
(3) Dapat memahami sifat-sifat kimia air. (4) Dapat menjelaskan jenis air dalam makanan.
(5) Dapat menjelaskan kandungan air dalam bahan makanan.
(6) Dapat menjelaskan fungsi dan peranan air dalam bahan makanan. (7) Dapat menjelaskan cara menguji kualitas air.
BAB II
ISI
2.1
Pengertian Air
Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O. Satu molekul air tersusun
atas dua atom hidrogen yang terkait secara kovalen pada satu atom oksigen. Kedua atom hidrogen melekat di satu atom oksigen dengan sudut 104,5o. Akibat perbedaan
elektronegativitas antara H dan O, sisi hidrogen molekul air bermuatan positif dan sisi oksigen bermuatan negatif. Karena itu, molekul air dapat ditarik oleh senyawa lain yang bermuatan positif atau negatif.
2.2 Sifat-sifat Fisik Air
AIR
Rumus molekul H2O
Massa molar 18.02 g/mol
Volume molar 55,5 mol/ L
Kerapatan pada fasa 1000 kg/m3, liquid 917 kg/m3, solid Titik leleh 0o C (273.15 K) (32 ºF)
Titik didih 100 oC (373.15 K) (212ºF)
Titik beku 00 C pada 1 atm
Titik triple 273,16 K pada 4,6 torr
Kalor jenis 4186 J/(kg·K)
1. Tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau.
3. Dapat menyerap sejumlah kalor karena memiliki kalor jenis yang tinggi. 4. Mempunyai tegangan permukaan yang sangat tinggi. Tegangan permukan
tersebut berguna untuk gaya kapilaritas air.
5. Air adalah pelarut yang baik karena kepolarannya, konstanta dielektrik yang tinggi dan ukurannya yang kecil, terutama untuk senyawa ionik dan garam yang polar.
6. Air mempunyai titik didih yang tinggi. Jika tidak mempunyai sifat ini maka pada suhu yang normal tidak ada laut, danau, sungai, tumbuhan, atau binatang dibumi ini.
7. Air mempunyai massa jenis yang lebih kecil dalam keadaan beku bila dibandingkan dengan keadaan cair, karena sifat ini maka ini dibagian dalam lautan meskipun suhunya turun tetap berbentuk cair yang memungkinkan makhluk hidup tetap hidup.
2.3 Sifat-sifat Kimia Air
1. Air adalah zat kimia yang istimewa, terdiri dari dua atom hydrogen dan satu atom oksigen.
PanjangikatanO--H=95.7picometers
Sudut H--O---H=104.5°EnergiikatanO-H=450kJ/mol Momendipol=1.83debyes
2. Atom-atom hidrogen tertarik pada satu sisi atom oksigen, menghasilkan molekul air yang mempunyai muatan positif pada atom hidrogen dan muatan negatif pada atom oksigen. Karena muatan yang berlawanan tersebut di dalam molekul air saling tarik menarik dan membuatnya menjadi lengket. Sisi positif dari suatu molekul air tertarik pada sisi negatif dari molekul yang lain.
a) Struktur geometrinya yang tetrahedral (109,50).
b) .Keberadaan pasangan electron bebas pada atom oksigen. 3. Bersifat polar karena adanya perbedaan muatan.
4. Sebagai pelarut yang baik karena kepolarannya. 5. Bersifat netral (pH=7) dalam keadaan murni.
2.4 Jenis Air Dalam Makanan
Menurut derajat keterikatan air, air dapat dibagi atas empat tipe, yaitu:
a) Tipe I, adalah molekul air yang terikat pada molekul-molekul lain melalui suatu ikatan hidrogen yang berenergi besar. Molekul air membentuk hidrat dengan molekul-molekul lain yang mengandung atom-atom O dan N seperti karbohidrat, protein, atau garam. Air tipe ini tidak dapat membeku pada proses pembekuan, tetapi sebagian air ini dapat dihilangkan dengan cara pengeringan biasa. Air tipe ini terikat kuat dan sering kali disebut air terikat dalam arti sebenarnya. Derajat pengikatan air sedemikian rupa sehingga reaksi-reaksi yang terjadi sangat lambat dan tidak terukur.
b) Tipe II, yaitu molekul-molekul air membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air lain, terdapat dalam mikrokapiler dan sifatnya agak berbeda dari air murni. Air jenis ini lebih sukar dihilangkan dan penghilangan air tipe II akan mengakibatkan penurunan aw (water activity). Bila sebagian air tipe II
dihilangkan, pertumbuhan mikroba dan reaksi-reaksi kimia yang bersifat merusak bahan makanan seperti reaksi browning, hidrolisis, atau oksidasi lemak akan dikurangi. Jika air tipe II dihilangkan seluruhnya, kadar air bahan akan berkisar antara 3-7%, dan kestabilan optimum bahan makanan akan tercapai, kecuali pada produk-produk yang dapat mengalami oksidasi akibat adanya kandungan lemak tidak jenuh.
kali disebut air bebas. Air tipe ini mudah diuapkan dan dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroba dan media bagi reaksi-reaksi kimiawi. Apabila air tipe III ini diuapkan seluruhnya, kandungan air bahan berkisar antara 12-25% dengan aw (water activity) kira-kira 0,8 tergantung dari jenis bahan dan
suhu.
d) Tipe IV, adalah air yang tidak terikat dalam jaringan suatu bahan atau air murni, dengan sifat-sifat air biasa dan keaktifan penuh.
2.5 Kandungan Air Dalam Bahan Makanan
Kandungan air dalam bahan makanan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dinyatakan dengan aw, yaitu jumlah air bebas yang
dapat digunakan oleh mikroorganisma untuk pertumbuhannya. Hubungan antara Aw
dengan kandungan air per gram suatu bahan makanan disebut isoterm sorpsi air. Pada bahan pangan isoterm sorpsi air dapat menggambarkan kandungan air yang dimiliki bahan tersebut sebagai keadaan kelembaban relatif ruang tempat penyimpanan.
Kandungan air suatu bahan yang dikeringkan mempengaruhi beberapa hal yaitu seberapa jauh penguapan dapat berlangsung, lamanya proses pengeringan dan jalannya proses pengeringan. Kandungan air dalam suatu bahan pangan dinyatakan atas dasar basah (% berat) atau atas dasar kering, yaitu perbandingan jumlah air dengan jumlah bahan kering. Kadar air secara basis kering adalah perbandingan antara berat air di dalam bahan tersebut dengan berat bahan keringnya. Berat bahan kering adalah berat bahan asal setelah dikurangi dengan berat airnya. Kadar air secara basis basah adalah perbandingan berat air di dalam bahan tersebut dengan berat mentah.
digunakan dalam pengolahannya. Sebagian besar dari perubahan-perubahan bahan makanan terjadi dalam media air yang ditambahkan atau yang berasal dari bahan itu sendiri.
Berikut merupakan tabel kandungan air dalam beberapa bahan makanan. Tabel 1.1 Kandungan air dalam beberapa bahan makanan.
No
2.6 Fungsi dan Peranan Air Dalam Bahan Makanan
a. Fungsi air dalam bahan makanan
Fungsi air dalam bahan pangan adalah sebagai berikut:
1. Air dapat mempengaruhi penampakan tekstur serta cita rasa makanan.
2. Air dalam bahan makanan menentukan kesegaran dan daya tahan
pangan. Kerusakan bahan makanan seperti pembusukan oleh mikroba ditentukan oleh kandungan air yang ada dalam bahan makan tersebut.
3. Selain itu air dalam bahan makanan menentukan komposisi yang dapat
menentukan kualitas bahan makanan tersebut (Anonim, 2010). b. Peranan air dalam bahan makanan
1. Aktifitas enzim dalam bahan pangan
Dalam bahan pangan, terdapat beberapa enzim yang hanya dapat bekerja jika ada air. Enzim tersebut tergolong enzim hidrolase seperti enzim protease, lipase, dan amylase.
2. Pelarut Universal
Air merupakan senyawa polar yang hanya akan melarutkan senyawa yang polar. Senyawa-senyawa polar tersebut seperti garam (NaCl), vitamin (vitamin B dan C), gula (monosakarida, disakida, oligosakarida dan polisakarida) dan pigmen (klorofil).
3. Medium Pindah Panas
Dalam proses pengolahan pangan sering dilakukan pemasakan, dalam proses pemasakan tersebut digunakan kalor (panas). Kalor tersebut akan dihantarkan oleh air kebagian-bagian dalam bahan pangan secara merata, hal ini karena air mempunyai konduktivitas panas yang baik. Selain itu adanya air juga akan mempengaruhi kestabilan bahan pangan selama proses penyimpanan. Hal ini karena kestabilan bahan pangan tergantung dari aktivitas mikroba pembusuk seperti kapang, kamir dan jamur. Sedangkan aktivitas mikroba tersebut membutuhkan aw (water activity) tertentu yang bersifat spesifik untuk tiap jenis mikroba (Anonim, 2010).
untuk dapat dipakai meramalkan kecepatan terjadinya kerusakan bahan makanan. Dalam hal ini dapat digunakan pengertian Aw (aktivitas air) untuk menentukan kemampuan air dalam proses-proses kerusakan bahan makanan (Slamet Sudarmadji, 2003).
Air terikat (bound water) merupakan interaksi air dengan solid atau bahan pangan. Ada beberapa definisi air terikat adalah sejumlah air yang berinteraksi secara kuat dengan solute yang bersifat hidrofilik. Air terikat adalah air yang tidak dapat dibekukan lagi pada suhu lebih kecil atau sama dengan -40C. Air dalam bahan
pangan terikat secara kuat pada sisi-sisi kimia komponen bahan pangan misalnya grup hidroksil dari polisakarida, grup karbonil dan amino dari protein dan sisi polar lain yang dapat memegang air dengan ikatan hidrogen (Anonim, 2011).
2.7 Uji Kualitas Air
Untuk menguji kualitas air, seperti kekeruhan, berwarna dan berbau dapat langsung dideteksi dengan panca indera. Namun air yang terlihat jernih dan tidak berbau belum tentu aman untuk digunakan untuk minum. Karenanya perlu diuji kualitasnya apakah memenuhi syarat kesehatan ataukah tidak. Analisis kualitas air dapat dilakukan di laboratorium maupun secara sederhana. Pemeriksaan di laboratorium akan menghasilkan data yang lengkap dan bersifat kuantitatif, namun biayanya cukup mahal. Analisis secara sederhana dapat dilakukan sendiri di rumah untuk menguji kandungan kimia dalam air, yaitu sebagai berikut :
Setengah gelas air yang akan diperiksa dicampurkan dengan segelas air teh.
Selanjutnya didiamkan dalam keadaan terbuka hingga satu malam
Periksalah apakah ada perubahan warna, lendir dan lapisan seperti minyak di permukaan.
baik dikonsumsi. Dapat digunakan untuk keperluan lain, kecuali untuk dikonsumsi. Air yang mengandung tingkat kesadahan dan kandungan logam tinggi dapat terlihat bila air teh berubah menjadi hitam, ungu atau biru. Bila air tetap berwarna seperti air teh, maka secara kimia kualitas air itu baik.
Pengujian air secara biologis dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
Air yang diuji dimasukkan ke dalam gelas kemudian ditutup.
Air tersebut dibiarkan sampai lima hari
Setelah lima hari air diperiksa. Apabila terdapat perubahan warna atau gumpalan warna (putih, hitam atau hijau), maka air tersebut kurang baik secara biologis (mengandung mikroorganisme atau bakteri berbahaya).
Air yang baik akan tetap jernih meskipun disimpan selama 5 hari. Semakin cepat terjadinya perubahan warna atau gumpalan pada air yang diperiksa menunjukkan semakin tinggi kadar mikroorganisme yang dikandungnya.
2.8 Faktor Penentu Kualitas Air
Air memiliki karakteristik fisika, kimia dan biologis yang sangat mempengaruhi kualitas air tersebut. Oleh sebab itu, pengolahan air mengacu kepada beberapa parameter guna memperoleh air yang layak untuk keperluan domestik terutama pada industri minuman.
Faktor Fisika
Faktor-faktor fisika yang mempengaruhi kualitas air yang dapat terlihat langsung melalui fisik air tanpa harus melakukan pengamatan yang lebih jauh pada air tersebut. Faktor-faktor fisika pada air meliputi:
1. Kekeruhan
Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan anorganik dan organik yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang dihasilkan oleh buangan industri.
Kenaikan temperatur air menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobik yang mungkin saja terjadi.
3. Warna
Warna air dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme, bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan.
4. Solid (zat padat)
Kandungan zat padat menimbulkan bau, juga dapat meyebabkan turunnya kadar oksigen terlarut. Zat padat dapat menghalangi penetrasi sinar matahari kedalam air. 5. Bau dan Rasa
Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya organisme dalam air seperti alga serta oleh adanya gas seperti H2S yang terbentuk dalam kondisi anaerobik, dan oleh adanya
senyawa-senyawa organik tertentu.
Faktor Kimia
Karakteristik kimia air menyatakan banyaknya senyawa kimia yang terdapat di dalam air, sebagian di antaranya berasal dari alam secara alamiah dan sebagian lagi sebagai kontribusi aktivitas makhluk hidup. Beberapa senyawa kimia yang terdapat didalam air dapat dianalisa dengan beberapa parameter kualitas air. Parameter kualitas air tersebut dapat digolongkan sebagai berikut.
1. pH
Pembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisiensi klorinasi. Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksin dalam bentuk molekuler, dimana disosiasi senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH.
2. DO (dissolved Oxygent)
DO adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara. Semakin banyak jumlah DO maka kualitas air semakin baik.
3. BOD (biological oxygen demand)
BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna) yang terdapat di dalam air secara biologi.
COD adalah banyaknya oksigen yang di butuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara kimia.
5. Kesadahan
Kesadahan air yang tinggi akan mempengaruhi efektifitas pemakaian sabun, namun sebaliknya dapat memberikan rasa yang segar. Di dalam pemakaian untuk industri (air ketel, air pendingin, atau pemanas) adanya kesadahan dalam air tidaklah dikehendaki. Kesadahan yang tinggi bisa disebabkan oleh adanya kadar residu terlarut yang tinggi dalam air.
6. Senyawa Kimia Beracun
Kehadiran unsur arsen (As) pada dosis yang rendah sudah merupakan racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang agak ketat (± 0,05 mg/l). Kehadiran besi (Fe) dalam air bersih akan menyebabkan timbulnya rasa dan bau ligan, menimbulkan warna koloid merah (karat) akibat oksidasi oleh oksigen terlarut yang dapat menjadi racun bagi manusia (Farida, 2002).
Faktor Biologi
Organisme mikro biasa terdapat dalam air permukaan, tetapi pada umumnya tidak terdapat pada kebanyakan air tanah karena penyaringan oleh aquifer. Organisme yang paling dikenal adalah bakteri. Adapun pembagian mikroorganisme didalam air dapat di bagi sebagai berikut.
1. Bakteri
Dengan ukuran yang berbeda-beda dari 1-4 mikron, bakteri tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Bakteri yang menimbulkan penyakit disebut disebut bakteri pathogen. 2. Organisme Coliform
Organisme colliform merupakan organisme yang tidak berbahaya dari kelompok colliform yang akan hidup lebih lama didalam air daripada organisme pathogen. Akan tetapi secara umum untuk air yang dianggap aman untuk dikonsumsi, tidak boleh lebih dari 1 didalam 100 ml air.
3. Organisme Mikro Lainnya
yang memberi rasa dan bau pada air. Pertumbuhan ganggang yang berlebihan dapat dicegah dengan pemakaian sulfat tembaga atau klorin. Jamur adalah tanaman yang dapat tumbuh tanpa sinar matahari dan pada waktu tertentu dapat merajalela pada pipa–pipa air, sehingga menimbulkan rasa dan bau yang tidak enak (Anonim, 2011).
BAB III
PENUTUP
3.1 KesimpulanAir adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O. Satu molekul air tersusun
atas dua atom hidrogen yang terkait secara kovalen pada satu atom oksigen. Air memiliki sifat fisik dan sifat kimia. air berfungsi sebagai bahan yang dapat
mendispersikan berbagai senyawa yang ada dalam bahan makanan. Untuk beberapa bahan malah berfungsi sebagai pelarut.
Air juga merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita rasa makanan kita.
Air yang terlihat jernih dan tidak berbau belum tentu aman untuk digunakan untuk minum. Karenanya perlu diuji kualitasnya apakah memenuhi syarat kesehatan ataukah tidak. Analisis kualitas air dapat dilakukan di laboratorium maupun secara sederhana.
3.2 Saran
