KIMIA BAHAN MAKANAN

By: Musyirna Rahmah Nst, M.Si

Kimia Bahan MakananRuang lingkup Kimia PanganAplikasi prinsip kimia dalam sistem panganKimia komponen Pangan (makro dan mikro, dan BTP/bahan tambahan pangan meliputi: pemanis, pengawet, antioksidan, pewarna, pengental dsb)Struktur kimia komponen pangan, pengelompokkannya, reaksi dan perubahan kimia yang terjadi akibat pengolahan maupun selama penyimpanan dan distribusi, pengaruh terhadap mutu bahan panganPrinsip analisis kimia secara kualitatif dan kuantitatif

Apakah perbedaan?Ilmu kimiaMembahas tentang atom dan molekul penyusun zat yang ada di alam, struktur dan susunan atom dan molekul dalam zat tersebut serta reaksi-reaksi yang terlibat dalam pembentukan zat tersebutKimia PanganMembahas komponen-komponen kimia yg terdapat secara alami dalam pangan; baik makro maupun mikroStruktur kimia dan susunannya dalam matrik panganPeranannya dalam sistem panganPengaruh reaksi-reaksikimia yg terlibat terhadap mutu, keawetan, keamanan pangan.

Lingkup kimia umum vs kimia panganKimia organikGugus fungsi, senyawa karbon, reaksi organik, stereokimia dan reaksi- reaksi sintesis senyawa organik, polimerisasi, oksidasi lemak,reaksi mailard, hidrolisis lemak, dllKimia fisik Termodinamika, kinetika kimia (suhu, pH, aktivitas air), elektrokimia, fase zat,Kimia anorganikIkatan kimia, valensi dan orbital molekul, reaksi kimia yang melibatkan komponen anorganik

Pengertian panganSegala sesuatu yang berasal dari sumber alam hayati (hewani dan nabati) dan air, baik yang belum diolah (pangan segar) maupun yang telah diolah (pangan olahan) yang diperuntukkan sebagai makanan atau minuman untuk dikonsumsi manusia

Komponen Zat GiziKomponen Pangan makro AirKarbohidratLemak ProteinKomponen Pangan mikro VitaminMineralPigmenKomponen organik lainnya

AirH2O senyawa penting menyusun panganPeran: Mempengaruhi tingkat kesegaran, stabilitas KeawetanKemudahan terjadinya reaksi kimia, aktivitas enzim, pertumbuhan mikroba

Tiper air:Air bebas (free water)Air terikat (terserap dalam matrik/jaringan pangan (adsorbed water) atau terikat secara kimia pada senyawa lain (bound water)Air dalam bahan pangan dinyatakan:Kadar air: jumlah absolut air dalam panganAktivitas air: aktivitas air/ peran air pada suatu reaksi kimia dan biologi dalam pangan

KarbohidratAdalah senyawa organik yang diperoleh dari hasil fotosintesis tanamanCx(H2O)yKelompok karbohidrat :MonosakaridaDisakaridaPolisakarida

Pengelompokkan lain:Karbohidrat yang dapat dicerna (digestable carbohydrate)Dimanfaatkan sebagai sumber energi dapat dipecah/dihidrolisis oleh enzim pencernaan)Karbohidrat yang tidak dapat dicerna (non-digestable carbohidrat) atau serat pangan (dietary fiber)Tidak dimanfaatkan sebagai sumber energi, karena tidak dapat dihidrolisis oleh enzim pencernaanCotoh:Oligosakarida: rafinosa, stakiosa, verbaskosaPolisakarida: selulosa, hemiselulosa, lignin,pektin, dan pati resisten

LemakDisentesis dari asam lemak dan gliserolUnsur penyusun: C, H, O, Gliserol dapat mengikat 3 asam lemak ester lemakMAG; monogliseridaDAG; diasilgliseridaTAG; triasil gliseridaMAG dan TAG banyak digunakan sebagai emulsifier karena memiliki gugus polar dan non polar dalam struktur kimianya bersifat hidrofilik (dapat mengikat air) dan hidrofobik (dapat mengikat lemak)

Asam lemak penyusunya:Asam lemak essensial asam lemak yang tidak dapat disintesis oleh tubuh, sehingga harus disuplai dari makanan seperti: asam oleat, asam linoleat dan asam linolenatAsam lemak non essensialBeda lemak dan minyakAsam lemak yang terikat; lemak banyak mengandung asam lemak jenuh (saturated fatty acid) sedangkan minyak banyak mengandung asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid)Wujud pada suhu ruang: lemak memiliki titik leleh lebih tinggi dibanding minyak sehingga lemak umumnya berwujud padat pada suhu ruang, sedangkan minyak berwujud cairContoh: Lemak ; butter , margarine, mentega, (tugas: cari bedanya)Minyak ; minyak sawit, minyak kedelai, dan minyak kanola

ProteinMakromolekul yang mengandung C, H,O dan N, beberapa atom SDisusun dari asam amino melalui ikatan peptidaSumber: Tanaman (kedelai,gandum, jagung)Hewan (susu, telur, daging, dan ikan)Berdasarkan konsformasi dan struktur fisik molekul kimia:Struktur primerStruktur sekunderStruktur tersierStruktur kwarternerBerdasarkan fungsi dalam sistem tubuh:Protein fibrousProtein globular

LanjutanFungsi dalam tubuh:Sumber gizi manusia,Protein memiliki sifat fungsional dalam proses pengolahan pangan: sebagai emulsifierPembentuk busaPengentalPembentuk gelenzimTerdapat 20 jenis asam aminoasam amino essensial (tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia sehingga harus disuplai dari pangan. : isoleusin, leusin, metionin, fenilalanin, treonin, valin, lisin, histidin (khusus diperlukan oleh anak-anak dan bayi) dan arginin (khusus diperlukan oleh bayi)Asam amino non essensial

Asam amino: bersifat amfoter (asam dan basa) memiliki gugus fungsional amin karboksil.

VitaminKomponen mikro dalam panganSecara alamiSengaja ditambahkan untuk memberikan sifat fungsional tertentu (vitamin C dan E sebagai antioksidan)Senyawa organik berantai pendek untuk mempertahankan kesehatan dan kebugaranFungsi:AntioksidanPencegah timbulnya berbagai penyakitPembentukan sel darahPembentukan koenzim untuk memfasilitasi reaksi enzimatis

Lanjutan..Pembagian berdasarkan kelarutannya:Vitamin larut air (Vit B dan C)Vitamin larut lemak (A, D, E, K)

MineralKomponen anorganik sistem periodikTerbagiMineral makro (Ca, P, Mg, Na, Cl, K dan S)Mineral mikro (I,Zn, Fe, Mn, Cu, F, Se, Co dan Mo)

BTP (bahan tambahan Pangan)Bukan penyusun bahan pangan secara alamiBTP adalah senyawa kimia yang diizinkan untuk secara sengaja ditambahkan kedalam pangan dengan tujuan:Memperbaiki sifat atau mutu produk olahan panganMemperpanjang umur simpanMencegah penggumpalanMemperbaiki warnaMemperbaiki teksturKekentalanMenstabilkan emulsiMeningkatkan intensitas kemanisan dan aroma

Penambahan BTPSaat proses pengolahanPengemasanDistribusiPenyimpananPenetapan batas maksimum BTP mempertimbangkan asupan harian yang dapat diterima (ADI; acceptable daily intake) untuk masing-masing jenis bahan tambahan pangan

Komponen organik mikro lainKomponen bioaktif (Fitokimia) fungsi kesehatan (pangan fungsional) bentuk konsumsi; pangan segar/ ekstrak yg ditambahkan kedalam produk olahanFlavonoidKarotenoidIsoflavonSaponinTerpendllKomponen toksik jumlah kecilAsam sianida ketelaAsam jengkolat jengkolSolanin kentangAsam oksalat bayamGosipol biji kapas

Antinutrisi menghambat daya cerna atau penyerapan zat nutrisi misalTripsin inhibitor (menghambat daya cerna protein)HemaglutininFitatTanin (mengikat mineral)

Antinutrisi dan komponen toksik tidak diinginkan dalam produk pangan sehingga proses pengolahan harus dapat menghilangkannya agar tidak memberikan efek buruk bagi kesehatan manusia

terimakasih