KIMIA PANGAN TEKNOLOGI PANGAN Sutrisno Adi Prayitno FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS DR SOETOMO 2017

Pendahuluan (Lingkup Kimia Umum & Hubungannya dengan Kimia Pangan) Kimia umum yg erat kaitannya dengan kimia pangan : kimia Organik,  mencakup senyawa-senyawa yg dpt dibentuk oleh atom karbon : Rantai hidrokarbon Rantai hidrokarbon tersusun atas 1, 2 atau 3 bahkan lebih atom karbon sebagai satu homolog Contoh :hidrokarbon sederhana homolog alkane : metana (1C), Etana (2C), propane (3C), butane (4C), Pentana (5C), Heksana (6C) - Dalam Hidrokarbon terdapat senyawa turunannya seperti alkena ( 2 ikatan rangkap) & alkuna (3 ikatan rangkap)

Senyawa hidrokarbon adl senyawa yg memiliki gugus fungsional - Alkohol ( R-OH) - Eter (R-O-R) -Aldehid / Karbonil (R-CHO) - Keton (R●C=O●R) - Asam Karboksilat (R-COOH) - Amin (-NH2) - Sulfhidril (-SH)

2. Kimia Fisik Membahas transformasi materi Diantaranya termodinamika (membahas bentuk energy panas, kerja, entalpi yang etrjadi selama reaksi kimia dan bagaimana cara mengukur energy tersebut) kinetika kimia, (membahas laju reaksi kimia dan factor – factor yang mempengaruhi seperti pH, suhu, Aw, kekuatan ion, katalis/enzim dsb mekanika kuantum

3. Kimia Anorganik Membahas zat selain karbon Meliputi logam, non logam, metalloid yang terdapat dalam tabel periodic unsur Pembahasan mencakup ikatan kimia senyawa anorganik (struktur lewis, ikatan ion, ikatan kovalen tunggal/rangkap, ikatan hydrogen, ikatan koordinat, sifat elektronegativitas), bentuk molekul (liniear, trigonal planar, tetrahedral, trigonal bipiramidal / octahedral), teori valensi, orbital molekul (orbital bonding & antibonding)

Lingkup Bahasan Kimia Pangan Merupakan cabang ilmu kimia yg merupakan aplikasi prisip kimia dalam system pangan Kimia pangan menekankan pada pembahasan pada kimia komponen pangan, baik komponen kimia makro, komponen kimia pangan mikro ataupun bahan tambahan pangan (pemanis, pengawet, antioksidan, pewarna, pengental dsb) Pembahasan mencakup struktur kimia komponen pangan, pengelompokannya, reaksi / perunbahan kimia yg terlibat, mekanisme reaksi akibat pengolahan dan penyimpanan dan distribusi, factor internal dan eksternal yang mempengaruhi reaksi dan pengaruh terhadap karakteristik bahan pangan dsb

Lalu Apa Beda Pangan segar dengan Pangan Olahan??? Komponen Pangan Pangan  segala sesuatu yg berasal dari sumber alam hayati ( hewani dan nabati) & air baik yg belum diolah (pangan segar) maupun yang telah diolah (pangan olahan)  untuk konsumsi manusia Diantaranya : BTP, dan Bahan Baku,  U/ proses, pengolahan makanan dan minuman (Padat, semi cair dan cair) Lalu Apa Beda Pangan segar dengan Pangan Olahan???

Bahan pangan tersusun atas air, sakarida, protein, lipid dan mineral Memiliki peran : sbg nutrisi bagi tubuh  zat pembangun & energy Sebagai elemen dan senyawa yg diperlukan untuk proses metabolisme

Komponen Utama bahan pangan Air Sakarida Protein Lipid Mineral Vitamin Jus Gula Pasir Kedelai Minyak Sayuran Buah-buahan Madu Kacang-kacangan Gajih Buah-biahan Susu Serealia Daging Mentega Hati ikan Coklat Ikan Produk ikan Jeli Kentang Gandum Kacang Produk susu Ikan Non Lemak Singkong Keju Kuning telur Daging Non Lemak Telur Daging berlemak khamir

Pangan juga merupakan pembawa senyawa lain dalam jumlah kecil (komponen bernitrogen nonprotein, vitamin, pigmen, flavor, BTP) Polisakarida, protein dan lipid  komponen structural yg berperan dalam membentuk struktur tanaman dan jaringan hewan yg digunakan dalam pangan Struktur yang terbentuk berperan terhadap bentuk dan kekuatan jaringan

Kadar air di dalam bahan pangan sangat bervariasi 15% dalam biji-bijian, 16-18% dalam mentega, 20% dalam madu, 35% dalam roti, 75 % dalam daging dan mencapai 90% dalam sayuran atau buah-buahan Sebagian besar air tersedia dalam keadaan terikat / imobilisasi dalam jaringan tanaman dan hewan Air terikat dengan komponen structural dan berbagai solute Air ini berperan dalam pembentukan polimer dan berinteraksi dalam proses metabolik

Sakarida atau karbohidrat terdapat dalam bahan pangan mentah berjumlah sekitar 1% (daging dan ikan), 4,5% (susu), 18% (kentang), 15-20% (gula bit) dan 70% (biji-bijian) Polisakaridda berperan dalam pembentukan struktur tanaman Disimpan dalam bentuk pati dan daging dalam bentuk glikogen Karbohidrat yg lainnya terlarut dalam cairan jaringan dan memiliki fungsi biologis yang berbeda  sebagai komponen asam nukleat / terikat dengan protein dan lipid

Kadar protein dalam hasil pertanian juga berbeda beda 1 % dalam buah-buahan, 2% dalam kentang, 3,2 % dalam susu sapi, 12% dalam telur, 12-22% dalam serealia, 20% dalam daing, 20-45% dalam kacang-kacangan Berperan sebagai protein structural dalam daging dan jaringan lain Dalam bahan nabati dan hewani berperan penting dalam proses metabolism sebagai enzim dan enzim inhibitor Berpartisipasi dalam proses transport dan pengikatan oksigen dan ion logam, serta berfungsi dalam system imun

Komponen lain adalah lipid. (lebih luas : lemak) Merupakan senyawa yg mengandung asam lemak, Lemak/minyak  lipid yg memiliki struktur kimia berupa trigliserida / 3 molekul asam lemak yg berikatan dgn satu molekul gliserol Buah dan sayur merupakan hasil pertanian dengan kadar lipid rendah < 1% Pada ikan tidak berlemak (lean fish) mengandung lemak dibawah 1% Pada ikan berlemak mencapai 20% Komponen lipid pada susu adalah 3,5%, daging sapi 6%, 32% pada kuning telur, 85% pada mentega.

Kadar komponen dalam pangan yg belum diolah bergantung pada beberapa factor : Spesies dan varietas tanaman / hewan Kondisi budidaya dan pemanenan Pakan dan umur ternak Musim ketika ikan ditangkap Perubahan fisologis yg terjadi selama penyimpanan setelah pemanenan atau penangkapan.

Kadar komponen dalam pangan yg belum diolah bergantung pada beberapa factor : Spesies dan varietas tanaman / hewan Kondisi budidaya dan pemanenan Pakan dan umur ternak Musim ketika ikan ditangkap Perubahan fisologis yg terjadi selama penyimpanan setelah pemanenan atau penangkapan.

Reaksi Komponen Bahan Pangan Selama Pengolahan dan Penyimpanan Untuk mendapatkan produk pangan yang berkualitas, pemahaman sifat kimia penting dalam proses formulasi, pengolahan dan penyimpanan Ada 4 hal yang harus diketahui : Mengethui sifat yang penting terhadap keamanan dan kualitas produk Mengetahui reaksi kimia dan biokimia yg mungkin terjadi yg akan mempengaruhi penurunan mutu dan manfaat produk Mengintegrasikan point di atas sehingga dapat diketahui reaksi kimia dan biokimiayg mempengaruhi kualitas dan keamanan pangan Mengaplikasikan hal tersebut dalam proses formulasi, pengolahan dan penyimpanan produk

Sejumlah reaksi Kimia dan biokimia yg Dapat menyebabkan perubahan mutu & keamanan produk Jenis Reaksi Contoh Pencoklatan Non-Enzimatis Produk roti Pencoklatan Enzimatis Buah potong Oksidasi Lipid (off flavor) Degradasi vitamin Perubahan warna Protein (penurunan nilai Gizi) Hidrolisis Lipid Vitamin Karbohidrat Pigmen protein Interaksi dengan Logam Pembentukan komplek (antosianin) Lepasnya Mg dari klorofil Katalisis reaksi oksidasi

Sejumlah reaksi Kimia dan biokimia yg Dapat menyebabkan perubahan mutu & keamanan produk Jenis Reaksi Contoh Isomerisasi Lipid Perubahan dari cis ke trans Perubahan dari tidak terkonjugasi menjadi terkonjugasi Siklisasi lipid Pembentukan monosiklik asam lemak Polimerisasi lipid Pembentukan buih selama penggorengan Denaturasi protein Koagulasi putih telur Inaktivasi enzim Pengikatan silang protein Penurunan nilai gizi selama pengolahan alkali Sintesis Polisakarida Dalam Pascapanen bahan nabati Perubahan Glikolitik Fisiologi pasca penyembelihan Fisiologi pasca panen penyembuhan

Bebrapa reaksi kimia dapat meruabah kualitas dan keamanan produk Setiap reaksi melibatkan sejumlah substrat atau reaktan yg berbeda bergantung pada jenis produk dan kondisi selama penanganan, pengolahan dan penyimpanan Klasifikasi didasarkan pada jenis reaksi karena secara umum reaktan atau substrat untuk reaksi tersebut dalam berbagai produk pangan atau hasil pertanian adalah sama