< PreviousKimia Pangan 319Protein yang berasal dari hewan memiliki semua asam amino esensial, hingga disebut protein lengkap. Sedangkan sumber protein nabati merupakan protein tidak lengkap, senantiasa mempunyai kekurangan satu atau lebih asam amino esensial. Sebab itu cara mengkonsumsinya harus dikombinasikan agar saling melengkapi. Perbedaan kelengkapan itu mengakibatkan ia hanya mampu memelihara jaringan tubuh, sedangkan protein hewani mampu memelihara jaringan tubuh dan menjamin pertumbuhannya. Agar asam aminonya layak disebut sebagai protein lengkap, protein nabati bisa dikomsumsi dengan sesamanya. Misalnya padi-padian (kaya dengan methionin) dengan biji-bijian (kaya dengan lisin dan triptofan). Dalam hal ini terdapat pada nasi dengan tahu atau perkedel jagung. Protein hewani tetap penting bagi tubuh dan tak dapat digantikan seratus persen oleh protein nabati. Jika dianggap terlalu mahal, cukup mengkonsumsi sehari sekali, misalnya ikan dan telur. Kelebihan protein tidak baik, karena dapat mengganggu metabolisme protein yang berada di hati. Ginjal pun akan terganggu tugasnya, karena bertugas membuang hasil metabolisme protein yang tidak terpakai. Kekurangan protein akan membuat mudah merasa lelah, tekanan darah turun, dan daya tahan terhadap infeksi menurun. Pada anak-anak, selain mudah terserang penyakit kwashiorkor (kekurangan protein), juga pertumbuhan dan tingkat kecerdasannya akan terganggu Gambar 8.9. Penderita Kwasiorkor Sumber : www.bio.ilstu.edu Karena sistem imunitas tubuh sangat bergantung pada tersedianya protein yang cukup, maka anak-anak yang mengalami kurang protein mudah terserang infeksi seperti diare, infeksi saluran pernapasan, TBC, polio, dan lain-lain. Kurang energi protein (KEP) dapat dikategorikan dalam tiga jenis yaitu ringan, sedang, dan berat. Busung lapar terjadi karena KEP berat atau gizi buruk. Seorang balita dikatakan mengalami KEP berat atau gizi buruk apabila berat badan menurut umur kurang dari 60% baku median WHO-NCHS (Nutrition Child Health Statistic). Atau berat badan menurut tinggi badan kurang dari 70% baku median WHO-NCHS. Kimia Pangan 320 88..22..77.. PPeennggaarruuhh pprroosseess ppeennggoollaahhaann ppaannggaann tteerrhhaaddaapp mmuuttuu pprrootteeiinn Proses Pengolahan Susu Proses pengolahan susu cair dengan teknik sterilisasi atau pengolahan menjadi susu bubuk sangat berpengaruh terhadap mutu sensoris dan mutu gizinya terutama vitamin dan protein. Terjadi kerusakan protein sebesar 30 persen pada pengolahan susu cair menjadi susu bubuk. Sebaliknya pengolahan susu cair segar menjadi susu UHT sangat sedikit pengaruhnya terhadap kerusakan protein. Kerusakan protein pada pengolahan susu dapat berupa terbentuknya pigmen coklat (melanoidin) akibat reaksi Mallard (Reaksi pencoklatan non enzimatik yang terjadi antara gula dan protein susu akibat proses pemanasan yang berlangsung dalam waktu yang cukup lama seperti pada proses pembuatan susu bubuk). Dimana reaksi pencoklatan tersebut menyebabkan menurunnya daya cerna protein. Proses pemanasan susu dengan suhu tinggi dalam waktu yang cukup lama juga dapat menyebabkan terjadinya rasemisasi asam-asam amino yaitu perubahan konfigurasi asam amino dari bentuk L ke bentuk D. Tubuh manusia umumnya hanya dapat menggunakan asam amino dalam bentuk L. Proses rasemisasi sangat merugikan dari sudut pandang ketersediaan biologis asam-asam amino di dalam tubuh. Reaksi pencoklatan (Maillard) dan rasemisasi asam amino telah berdampak kepada menurunnya ketersedian lisinpada produk-produk olahan susu. Dimana Penurunan ketersediaan lisin pada susu UHT relatif kecil yaitu hanya mencapai 0-2 persen, sedangkan pada susu bubuk penurunannya dapat mencapai 5-10 persen. Tabel 8.3. Pengaruh Perlakuan Panas Terhadap Kandungan Lisin Susu Pasteuriasasi Perlakuan panas Rata-rata Kehilangan lisin * Susu pasteuriasasi UHT langsung UHT tidak Langsung Sterilisasi dalam polyethylene Sterilisasi dalam gelas (kaca) 1,8 3,8 5,7 8,9 11,3 Sumber : Saleh (2004) * (mean osses (%) of available lysine) Proses Pembekuan daging Pada daging yang mengalami pembekuan, kehilangan nutrien daging beku terjadi selama penyegaran kembali, yaitu adanya nutrien yang terlarut dalam air dan hilang bersama cairan daging yang keluar (eksudasi cairan) yang lazim disebut drip. Jumlah nutrien yang hilang dari daging beku bervariasi, tergantung pada kondisi pembekuan dan penyegaran kembali. Nutrien (konstituen) didalam cairan drip, antara lain terdiri atas bermacam-macam Kimia Pangan 321garam, protein, peptida, asam-asam amino, asam laktat, purin, dan vitamin yang larut dalam air, termasuk vitamin B kompleks. Selama penyimpanan beku dapat terjadi perubahan protein otot. Jumlah konstituen yang terkandung didalam drip berhubungan dengan tingkat kerusakan sel pada saat pembekuan dan penyimpanan beku. Dua faktor yang mempengaruhi jumlah drip yaitu : (1) besarnya cairan yang keluar dari daging, dan (2) faktor yang berhubungan dengan daya ikat air oleh protein daging. Kerusakan protein merupakan fungsi dan waktu dan temperatur pembekuan. Jadi jumlah drip cenderung meningkat dengan meningkatnya waktu penyimpanan. Misalnya, kerusakan protein miofibrilar dan sarkoplasmik meningkat pada temperatur pembekuan -40oC dengan semakin lamanya penyimpanan. Laju pembekuan dan ukuran kristal es yang terbentuk ikut menentukan jumlah drip. Pada laju pembekuan yang sangat cepat, struktur daging tidak mengalami perubahan. Sedangkan pada laju pembekuan yang lambat, kristal es mulai terjadi diluar serabut otot (ekstraselular), pembentukan kristal es ekstraselular berlangsung terus, sehingga cairan ekstraselular yang tersisa dan belum membeku akan meningkat kekuatan fisiknya dan menarik air secara osmotik dari bagian dalam sel otot yang sangat dingin. Air ini membeku pada kristal es yang sudah terbentuk sebelumnya dan menyebabkan kristal es membesar. Kristal-kristal yang besar ini menyebabkan distorsi dan merusak serabut otot serta sarkolema. Kekuatan ionik cairan ekstraselular yang tinggi, juga menyebabkan denaturasi sejumlah protein otot. Denaturasi protein menyebabkan hilangnya daya ikat protein daging, dan pada saat penyegaran kembali terjadi kegagalan serabut otot menyerap kembali semua air yang menaglami translokasi atau keluar pada proses pembekuan. 88..33.. LLEEMMAAKK DDAANN MMIINNYYAAKK Lemak dan minyak dikenal juga sebagai lipid, seperti halnya karbohidrat lipid juga mengandung elemen-elemen karbon, hidrogen, dan oksigen. Lipid merupakan ester dari gliserol dan asam lemak. Gliserol merupakan trihidrat alkohol mempunyai 3 grup –OH. Formula umum dari asam lemak (asam alkanoat) adalah R.COOH dimana R merupakan representasi dari rantai hidrokarbon. Tiap-tiap grup –OH dari gliserol bereaksi dengan COOH dari asam lemak membentuk molekul lemak atau minyak. Contoh reaksi kondensasi ini tersaji pada gambar 8.10. Kimia Pangan 322 Gambar 8.10. Reaksi kondensasi pada lemak Lemak dan minyak merupakan campuran trigliserida. Satu trigliserida terdiri dari satu molekul gliserol bergabung dengan 3 molekul asam lemak, seperti digambarkan pada persamaan di atas. Digliserida terdiri dari gliserol berkombinasi dengan 2 molekul asam lemak, dan di dalam monogliserida hanya satu molekul asam lemak. Digliserida dan monogliserida digunakan sebagai emulsifier. Tipe paling sederhana dari trigliserida adalah satu di dalam semua 3 asam lemak yang sama. Trigliserida biasanya mengandung dua atau tiga asam lemak yang berbeda dikenal sebagai campuran trigliserida. Secara alami lemak dan minyak merupakan campuran dari campuran trigliserida dan oleh karena itu mengandung satu asam lemak yang berbeda. Di dalam bahan pangan terdapat 40 asam lemak yang berbeda. Pada dasarnya ada dua tipe asam lemak: 1. Asam lemak jenuh yang mengandung rantai hidrokarbon jenuh dengan hidrogen. Gambar 8.11. Bagian asam lemak dengan rantai hidrokarbon jenuh hidrogen 2. Asam lemak tidak jenuh yang mengandung rantai hidrokarbon tidak jenuh hidrogen dan oleh karenanya mempunyai satu atau lebih ikatan ganda. Asam lemak tidak jenuh dapat berupa: a. monounsaturated mengandung satu ikatan ganda contoh : asam oleat atau b. polyunsaturated mengandung lebih dari satu ikatan ganda contoh : asam linoleat Posisi atom-atom pada ikatan ganda dapat bervariasi dan bisa asam lemak monounsaturated maupun polyunsaturated pada posisi: a. asam lemak cis, dengan 2 atom hidrogen pada sisi yang sama dari iaktan ganda Kimia Pangan b. asam lemak trans, dengan atom-atom hidrogen pada posisi berlawanan secara geometrik dari ikatan ganda. Tabel 8.4. Beberapa informasi penting asam lemak Tipe Nama Saturated Asam butirat Asam palmitat Asam stearat C17H35COOH 0 sda Monoun saturated Asam Oleat C17H33COOH 1 Terdapat pada lemak dan minyak Polyun saturated Asam linoleat C17H31COOH 2 sda Asam linolenat C17H29COOH 3 Ditemukan utamanya pada lemak sayuran dan lemak ikan Lemak dan minyak secara umum mempunyai struktur kimia yang sama. Pada umumnya kata ”lemak” digunakan untuk merujuk campuran trigliserida yang pada temperatur kamar berbentuk padat. Sedangkan kata ”minyak” merujuk campuran trigliserida yang pada temperatur kamar berbentuk cair. Perbedaan antara lemak dan minyak terletak pada keberadaan asam lemak, dapat dijelaskan sebagai berikut. Lemak mengandung sejumlah besar proporsi asam lemak jenuh yang terdistribusi diantara trigliserida. Minyak proporsi asam lemak tidak jenuhnya banyak. Keberadaan asam lemak-asam lemak yang tidak jenuh menurunkan slip point, contoh temperatur pada saat awal meleleh pada minyak dan lemak. Secara umum, lemak diperoleh dari sumber-sumber hewani dan minyak dari sumber-sumber nabati. Baik lemak dan minyak mengandung sejumlah kecil komponen non-trigliserida, komplek asam lemak mengandung phosphat, yang dikenal sebagai phospholipid. Tingkat ketidakjeuhan misalnya jumlah ikatan rangkap dari lemak atau minyak dapat diukur dikenal dengan istilah angka iodin. Suatu molekul iodin (I2) akan bereaksi dengan setiap ikatan rangkap, Kimia Pangan 324kemudian minyak tidak jenuh mempunyai angka iodin yang lebih tinggi dibanding lemak jenuh. Minyak sayuran sebaiknya tidak dibuat rancu dengan baik minyak mineral maupun minyak esensial. Minyak mineral diperoleh dari minyak kasar dan merupakan campuran hidrokarbon. Minyak esensial diperoleh di dalam tanaman tetapi tidak trigliserida. Mereka adalah komponen organik yang mudah menguap, misalnya mereka mudah terevaporasi, dan bertanggung jawab pada flavor beberapa bumbu/rempah dan beberapa makanan lainnya. Contohnya eugenol, bertanggung jawab pada flavor cengkeh. Negara-negara yang makanan utamanya roti, kebutuhan akan lemak-lemak yang dapat dioleskan lebih banyak dibanding untuk minyak cair. Sejak minyak-minyak sayur lebih mudah tersedia dibandingkan lemak-lemak hewan, lebih banyak minyak sayur yang diproduksi di dunia dikonversi menjadi lemak melalui proses hidrogenasi. Hidrogenasi merupakan penambahan hidrogen pada ikatan rangkap. Asam lemak tidak jenuh diubah menjadi suatu asam lemak jenuh. Pada cara ini minyak-minyak sayur dapat digunakan di dalam industri margarin dan lemak untuk pengolahan. Karakteristik Lemak dan Minyak 1. Kelarutan Lemak dan minyak tidak larut dalam air. Namun demikian oleh adanya substansi yang dikenal dengan emulsifying agent, substansi ini mampu membentuk campuran yang stabil antara lemak dan air. Campuran ini dikenal dengan nama emulsi. Tipe emulsi bisa berupa emulsi lemak dalam air contoh susu, atau emulsi air dalam lemak, contohnya butter. Lemak dan minyak larut dalam pelarut organik seperti petrol, eter, dan karbon tetraklorit. Pelarut dengan tipe seperti ini dapat digunakan untuk menghilangkan noda lemak pada pakaian. 2. Efek panas Lemak oleh adanya perlakuan panas, terdapat tiga temperatur yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan. a. Titik leleh (melting- point) Lemak akan meleleh jika dipanaskan. Lemak yang merupakan campuran trigliserida, maka tidak mempunyai titik leleh (melting-point) yang jelas tetapi meleleh di atas kisaran temperatur.. Temperatur awal lemak meleleh disebut slip point. Lemak meleleh pada temperatur antara 30-40°C. Titik leleh dari minyak dibawah temperatur udara normal. Semakin banyak ikatan rangkap yang dikandung lemak menurunkan melting point. Kimia Pangan 325b. Titik asap (smoke-point) Ketika lemak atau minyak dipanaskan pada temperatur tertentu mulai terjadi penguraian, memproduksi asap berwarna biru dan timbul karakteristik aroma yang tajam. Kebanyakan lemak dan minyak mulai membentuk asap pada temperature sekitar 200°C. Titik asap untuk lemak babi 185°C dan untuk minyak jagung 232°C. Secara umum minyak dari sayuran mempunyai titik asam lebih tinggi dibandingkan lemak hewan. Dekomposisi dari trigliserida menghasilkan sejumlah kecil gliserol dan asam-asam lemak. Gliserol terdekomposisi lebih lanjut memproduksi suatu komponen yang dikenal sebagai acrolein. Dekomposisi ini bersifat tidak dapat balik, dan ketika menggunakan lemak dan minyak untuk deep frying, temperatur penggorengan sebaiknya dijaga di bawah titik asap. Titik asap bermanfaat mengukur dan menguji kualitas lemak-dan minyak untuk tujuan penggorengan. Pemanasan berulang dari lemak dan minyak atau adanya partikel makanan yang terbakar akan mengurangi nilai titik asap. Pemanasan berulang juga akan menyebabkan perubahan oksidatif dan hidrolitik pada lemak dan menghasilkan akumulasi substansi yang memberikan efek flavor yang tidak dikehendaki pada bahan-bahan pangan yang dimasak di dalam lemak. c. Flash-Point Ketika lemak dipanaskan dengan temperature sangat tinggi, uap (vapour) akan keluar secara spontan ignite. Temperatur tersebut dikenal sebagai flash-point. Untuk minyak jagung flash point 360°C. Api lemak tersebut jangan pernah di put out dengan air. Hal ini hanya akan meratakan api. Panas sebaiknya dimatikan dan oksigen 88..44.. EE NN ZZ II MM Enzim dihasilkan oleh sel-sel hidup, baik hewani maupun nabati. Bila digabungkan dengan bahan organik tertentu maka bisa mengubah susunan menjadi persenyawaan yang lebih sederhana, namun enzim itu tidak turut berubah. Sehingga enzim dikenal memiliki peran sebagai biokatalisator/katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Enzim sangat penting dalam kehidupan dan tidak ada organisme tumbuhan atau hewan yang dapat hidup tanpa enzim, contohnya tepung tidak akan memiliki sifat-sifat tertentu bila dalam biji gandum tidak ada enzim. Struktur enzim terdiri atas : Apoenzim, yaitu bagian enzim yang tersusun atas protein, yang akan rusak bila suhu terlampau panas (termolabil). Gugus Prostetik (Kofaktor), yaitu bagian enzim yang tidak tersusun atas protein, tetapi dari ion-ion logam atau Kimia Pangan 326molekul-molekul organik yang disebut Koenzim. Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas (termostabil), ion-ion logam yang menjadi kofaktor berperan sebagai stabilisator agarenzim tetap aktif. Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel. Walaupun enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus berada di dalam sel. Reaksi yang dikendalikan oleh enzim antara lain ialah respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, fiksasi, nitrogen, dan pencernaan. 88..44..11.. SSiiffaatt--ssiiffaatt EEnnzziimm Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: 1. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi. 2. Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil. 3. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim. 4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang. 5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase. 6. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang meng-katalisis reaksi dua arah, contoh: lipase, mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemak. lipase Lemak + H2O —> Asam lemak + Gliserol 7. Bekerjanya spesifik; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif ( permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu. Gambar 8.12. Cara Kerja Enzim yang Spesifik Sumber : www.biyolojiegitim.yyu.edu.tr 8. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut kofaktor. Pada reaksis enzimatis terdapat zat yang mempengaruhi reaksi, yakni aktivator dan inhibitor, aktivator dapat mempercepat jalannya reaksi, contoh aktivator enzim : ion Mg2+, Ca2+, zat organik seperti koenzim-A. Inhibitor akan menghambat jalannya reaksi enzim. Contoh inhibitor: CO, Arsen, Hg, dan Sianida. Kimia Pangan 327Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Enzim adalah suatu katalisator biologis yang dihasilkan oleh sel-sel hidup dan dapat membantu mempercepat bermacam-macam reaksi biokimia. Enzim yang terdapat dalam makanan dapat berasal dari bahan mentahnya atau mikroba yang terdapat pada makanan tersebut. Bahan makanan seperti daging, ikan susu, buah-buahan dan biji-bijian mengandung enzim tertentu secara normal ikut aktif bekerja di dalam bahan tersebut. Enzim dapat menyebabkan perubahan dalam bahan pangan. Perubahan itu dapat menguntungkan ini dapat dikembangkan semaksima mungkin, tetapi yang merugikan harus dicegah. Perubahan yang terjadi dapat berupa rasa, warna, bentuk, kalori, dan sifat-sifat lainnya. Mikroba merupakan sumber penting dari beberapa jenis enzim. Sebagai sumber enzim, mikroba memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan hewan maupun tanaman, yaitu : Produksi enzim pada mikroba lebih murah Kandungan enzim dapat diprediksi dan dikontrol Pasokan bahan baku terjamin, dengan komposisi konstan dan mudah dikelola. Jaringan tanaman maupun hewan mengandung bahan yang kemungkinan berbahaya seperti senyawa fenolik (pada tanaman), inhibitor enzim dan protase. Enzim mikroba dapat disekresikan ke luar sel sehingga memudahkan proses isolasi dan pemurniannya. Setidaknya ada tiga keuntungan berkaitan dengan enzim ekstra sel: Tidak memerlukan proses penghancuran sel saat memanen enzim (proses penghancuran sel tidak selalu mudah dilakukan dalam skala besar). Secara alami enzim disekresikan keluar sel umumnya terbatas jenisnya, menunjukkan enzim ekstrim sel terhindar dari kontaminasi berbagai jenis protein. Secara alami enzim disekresikan keluar sel umumnya lebih tahan terhadap proses denaturasi. Tabel 8.5. Beberapa enzim penting dari hewan. Enzim Sumber Industri Pengguna Katalase Hati makanan KemotripsinPankreas kulit Lipase Pankreas makanan Rennet Abomasumkeju Tripsin Pankreas kulit Sumber : Winarno (1989) Kimia Pangan Tabel 8.6. Beberapa enzim penting dari tanaman. Enzim Sumber Industri Pengguna Aktinidin Buah kiwi makanan a - amilase Kecambah barley bir ß - amilse Kecambah barley bir Bromelin Getah nanas bir ß - glukonase Kecambah barley bir hicin Getah hg makananLipoksigenase Kacang kedelai makananPapain Getah pepaya daging Sumber : Winarno (1989) 88..44..22.. PPeerraannaann EEnnzziimm ddaallaamm BBiiddaanngg PPaannggaann a. Peranan Enzim dalam Adonan Roti Ada dua jenis enzim yang sangat penting, yaitu diastase dan protease. Diastase adalah suatu enzim kombinasi dari α dan β amylase, dan berfungsi mengubah pati yang rusak menjadi gula maltose. Sehingga bila butir-butir pati rusak atau kurang tahan disenyawakan dengan diastase, maka α amylase akan mengubah pati menjadi dekstrin, sedangkan β amylase akan mengubah dekstrin, mengakibatkan pati hancur menjadi gula maltosa. Selanjutnya gula maltosa diubah oleh enzim maltose menjadi gula biasa, yang bila diasimilasikan dengan ragi akan menghasilkan karbondioksida yang dapat mengembangkan adonan, alkohol dan sejumlah kecil bahan lain seperti asam. Enzim protease berfungsi melembekkan, melembutkan atau menurunkan gluten yang membentuk protein. Sehingga bila ingin memperoleh adonan roti yang baik maka sedikit enzim protease perlu ditambahkan. b. Peranan enzim dalam pengolahan daging Beberapa enzim yang penting dalam pengolahan daging adalah bromelin dari nenas dan papain dari getah buah atau daun pepaya. Enzim Bromalin Didapat dari buah nenas, digunakan untuk mengempukkan daging. Aktifitasnya dipengaruhi oleh kematangan buah, konsentrasi pemakaian dan waktu penggunaan. Untuk memperoleh hasil yang maksimum sebaiknya digunakan buah yang muda. Semakin banyak nenas yang digunakan, semakin cepat proses bekerjanya. Enzim Papain Berupa getah pepaya, disadap dari buahnya yang berumur 2,5~3 bulan. Dapat digunakan untuk mengempukan daging, bahan penjernih pada industri minuman bir, industri tekstil, industri penyamakan kulit, industri pharmasi dan alat-alat kecantikan (kosmetik) dan lain-lain. Enzim papain biasa diperdagangkan Next >