K I M I A P A N G A N - web.ipb.ac.idweb.ipb.ac.id/~tpb/files/materi/kimum/BAB 12 Kimia Pangan.pdf · K I M I A P A N G A N ÂPANGAN : Kumpulan pereaksi kimia yang digunakan untuk

K I M I A P A N G A N

PANGAN : Kumpulan pereaksi kimia yang digunakan untuk mendukung kehidupan

Permasalahan :Obesitas, diabetas, PJKMalnourishment

Tubuh : Kumpulan bahan kimia, 2/3 air, darah & cairan tubuh mengandung garam yg larut, gula, tulang & gigi mengandung mineral; lemak dan glikogen dll

Makanan utk pertumbuhan, energi & reparasi jaringan

Karbohidrat: Cadangan EnergiTerdiri dari : C, H, O (Cx(H2O)y

KH: Gula, Pati, selulosaSukrosa C12H22O11, tebu, bitPengelompokan KH:

MonosakaridaDisakaridaOligosakaridaPolisakarida

Dapat dicerna: D-glukosa, D-fruktosa, laktosa, pati, sukrosaTak dpt dicerna: selulosa, hemiselulosa, pentosan, zatpektik; pada ruminansia, selulosa dpt dicerna olehenzim selulase.


Tipe Komponen Sumber

Polisakarida,pati, dekstrin

D-glukosa Biji-bijian, umbi-umbian, kacang-kacangan, tebu, bit

Selulosa D-glukosa Dinding sel dan serattanaman

Glikogen D-glukosa Hati, jaringan hewan, jagung

Hemiselulosa L-arabinosa, D-xylosa, L-rhamnosa, D-galaktosa,

D-manosa, D-glukosa, D-glukoronat dan

D-galakturonat

Dinding sel dan serattanaman, biji-bijian, kacang-kacangan, tepung, dedak

K I M I A P A N G A NTipe Karbohidrat, Komponen, dan Sumbernya

Pentosan L-arabinosa, D-xylosa Hemiselulosa dan senyawa-senyawapektik

Senyawa-senyawapektik

Asam D-galakturonat,L-arabinosa, D-galaktosa, L-rhaminosa, L-fukosa

Pada buah-buahan, terutama jeruk dan apel, bit, sayur-sayuran

OligosakaridaRafinosa, stachynosa,

D-galaktosa, D-glukosa, D-fruktosa

Kacang-kacangan, biji-bijian, bit, dan tebu

Fruktosil-sukrosa D-frkutosa, D-glukosa Biji-bijian, bawngbombay, bawngbakung

Maltooligosakarida D-glukosa Sirup, malt, amilodektrin

Tipe Karbohidrat, Komponen, dan SumbernyaK I M I A P A N G A N

DisakaridaSukrosa

D-glukosa, D-fruktosa Tebu, bit, buah-buah, sayuran, makanan manis

Maltosa, iso maltosa D-glukosa Sirup, malt, madu

Laktosa D-galaktosa, D-glukosa Susu, keju, dairy product

Tipe Karbohidrat, Komponen, dan Sumbernya


Tipe KH Dapat dicerna Tidak dapatdicerna

Polisakarida Pati, amilosa, amilodekstrin, glikosin

Selulosa, hemiselulosa, senyawa pektik, pentosan, khitin

Oligosakarida Sukrosa, malto dan maltosa, isomaltosa, laktosa

Melibiosa, rafinosa, stachyosa, laktulosa

Monosakarida D-glukosa, D-fruktosa, D-galaktosa

D-manosa, L-sorbosa

Tipe karbohidrat yg dpt dicerna dan tdk dpt dicerna manusia


Pentosa D-ribosa L-arabinosa, D-xylosa

Alditols Gliserol, D-glucitol (sorbitol)

Xylitol

D-manitol,galacticol(dulcitol)L-arabiritol

Asam lemak

Jumlahatom

karbon

Rumus struktur ygdimampatkan

Nama Sumber

4 CH3CH2COOH Asam butirat Mentega

6 CH3(CH2)4COOH Asam kaproat Mentega

Tipe karbohidrat yg dpt dicerna dan tdk dpt dicerna manusiaK I M I A P A N G A N

Jumlahatom

karbon


Nama Sumber

8 CH3(CH2)6COOH Asam kaprilat Minyak kelapasawit

10 CH3(CH2)8COOH Asam kaprat Minyak kelapa

12 CH3(CH2)10COOH Asam laurat Minyak kelapasawit

14 CH3(CH2)12COOH Asam miristat Minyak palem

16 CH3(CH2)14COOH Asam palmitat Minyak kelapasawit

Asam lemak


Jumlahatom

karbon


Nama Sumber

18 CH3(CH2)16COOH Asamstearat

Lemak sayur

16 CH3(CH2)5=CH(CH2)7COOH Asampalmitoleat

Mentega

18 CH3(CH2)7=CH(CH2)7COOH Asam toleat Minyak zaitun

Asam lemak


Karbohidrat : sumber kalori terpenting

KH : energi 4 kkal/gSumber utama : tumbuh-tumbuhan, dari prosestumbuhan, dari proses fotosintesis

CO2 + H2O → Cm(H2O)n + O2

Energi dari matahari dan klorofil sebagai katalisatorGlukosa → sumber energi

energiOHCOOOHC ++→+ 2226126 666

(50 tahap reaksi)


Monosakarida

Karbohidrat yg tersederhanaJumlah atom C: triosa, tetrosa, pentosa dan hesosaTerpenting: glukosa, fuktosa dan galaktosaGlukosa: cadangan energi dan penyusun maltosa,

pati, selulosaAldoheksosa: galaktosa, tidak ada di alam, diperoleh

dari hidrolisis disakarida laktosa(glukosa dan galaktosa)

Fruktosa: ketoheksosa (heksosa dengan gugusketon); diperoleh dari hidrolisis sukrosa, rafinosa, gentiosa dan stakhiosa


Oligosakarida

KH yg tersusun dua atau lebih monosakarida→ polimer yg mudah larut air (dalam bahan makanan)Homopolimer : mono-s sejenisHeteropolimer : mono-s berbedaTerpenting disakarida yaitu:

Maltosa : biji kecambah, dari hidrolisa patiLaktosa : gula susu, hasil samping olah kejuSukrosa : batang, umbi, bunga, buah


PolisakaridaPolimer dari mono-s, 3 fungsi:1. Bahan pembentuk

Struktur: selulosa, hemiselulosaZat pektin → tanaman

2. Sumber energiPati, dekstrin dr tanaman, Glikogen dari hewan

3. Sebagai senyawa pengikat airStrukturnya merupakan rantai panjang dari unit gulaglikosida seperti heksosa 1 jenis mono-s/2 mono-sStruktur ikatan :

Linear (amolosa&selulosa)Linear&bercabang (amilopektin&glikogen)Pati&glikogen


LemakKomponen terdiri dari: C, H, OEster dari gliserol dan asam lemak rantai panjang


OH2C H

HC

OH2C

H

H

HO C C17H35

O

HO C C17H35

O

HO C C17H35

O

H2C

HC

H2C

O C C17H35

O

O C C17H35

O

O C C17H35

O

Gliserol Asam stearat Tristearin

Asam lemak:Asam lemak jenuh : tidak mempunyai ikatan ganda

antara 2 atom karbon; titik cairtinggi

Mis. As. Butirat, kaproat, kaprat, laurat, miristat, palmitat, stearat

Asam lemak tidak jenuh

Ada ikatan ganda antar dua atom C; titik cair rendahMis. As. palmitoleat, oleat, linoleat, linolenat


Lemak hewan: mengandung as. Lemak jenuh lebihbanyak dp tak jenuh. Suhu kamar : padat.Lemak tanaman: lebih banyak as. Lemak takjenuhnya. Suhu kamar : cair (minyak)Bilangan Iod: derajat ketidakjenuhan suatu lemak;

Yaitu jumlah iod (gram) yang digunakan untukmengadisi ikatan rangkap dari 100 gram lemakatau minyak


C C

IIC C I2

Sifat Lemak :Tak larut dalam airLarut dalam pelarut organik: CCl4, eterLebih ringan daripada airBila dikocok dalam air: partikel diantara molekul air → emulsiSabun, penstabil emulsi, lapisan pelindung pada butirlemakSusu: emulsi dari lemak mentega dalam air, zatpenstabilnya, protein kaseinSumber energi yg efektif 9 kkal/gPembentuk sel otak/ syaraf dan membran selCadangan energi, mengatur suhu tubuh dan pelindung organ


Protein

Komponen dari semua bagian tubuhZat makanan yg pentingFungsi sebagai zat pembangun, pengatur, dan bahan bakarSebagai bahan membran sel, pembentuk jaringanpengikat, bagian inert pada rambut dan kukuSebagai enzim katalisa; hormon, antibodiTerdiri dari C, H, O, N, juga S, P, dan logam dalamjumlah kecil


Protein : suatu poliamidaIkatan amida (-CONH-) disebut ikatan peptida, menghubungkan dua unit AaGugus aktif

Sebelah kiri: gugus aminoSebelah kanan: gugus karboksilGugus ini dapat membentuk ikatan lagi dgn Aa, ikatan peptida terus sampai ribuan unit menjadipolimer protein


Peptida yang disusun olehLebih 10 Aa disebut polipeptida2 Aa disebut dipeptida3 Aa disebut tripeptidaGlycilphenylalanine (dipeptida)


H 3N CH 2

CH 2

OHN NH

C H 2

O

O

Serylalanylcysteine (tripeptida)

8 Aa esensial: tak dapat disintesa tubuh harusmelalui makanan, guna pertumbuhan dan perbaikan jaringan

H3NH2C C

CH2OH

O

NH

HC

CH3

C

O

NH

HC

HSH2C

O

O


Sumber-sumber Aa

Protein tanaman: biasanya kekurangan 1 atau lebihAa

Protein jagung: sedikit lisin & triptofan

Protein padi: sedikit lisin& treonin

Protein kedele: protein nabati terbaik, sedikit metionin


Aa terdiri dari dua gugus fungsional: gugus amina(-NH2) bersifat basa dan gugus karboksil (-COOH), asam dan melepas P

Produk yg dihasilkan → zwitterion = senyawa dg kation dan anion merupakan bgn dari mol yg sama

H2N C C

O

OH

H3N C C

H

O

O

R


MINERAL

4% bobot manusia → mineral

Antara lain:klorida (Cl-), fosfat PO43-), bikarbonat

(HCO3-), sulfat (SO4

2-) → berada dalam darah dan cairan tubuh

Fe2+ pada hemoglobin; P pada asam nukleat (DNA, RNA)

Fungsi : zat pembangun dan pengatur

Na+ dan Cl- menjaga P osmotik, keseimbanganasam basa


Ca2+ menjaga keseimbangan asam basa, P osmotik, tulang & gigi; pembekuan darah dan aktifitas enzim

Fosfor: pembentukan tulang & gigi, metab energi, keseimbangan asam basa

Mg: aktifator enzim gugus fosfat

Fe2+: pembawa O2 dalam Hb

Iod: fungsi kel. Tiroid, program iodisasi


VITAMIN

Molekul organik untuk proses metabolismeTak dapat dibuat tubuh dalam jumlah cukup → daripangan kecuali vit. D


Sifat :Larut air: vit B, C, Vit B1 (tiamin), B2 (riboflavin), niacin, B6 (pirodoksin), pantotenat, biotin, folasin, B12 (sianokobalamin)Larut lemak/ minyak : ADEK; tak dikeluarkan olehtubuh, kelebihan disimpan

Vitamin BB2: hasil ternak-hati, ginjal, jantung, susu, ragi,

sayur, buah, umbi, bijiAvitaminosis : retak pada kulit & sudut bibirNiacin: hati, ginjal, daging ayam, bijian, ragi,

kacang tanahAvitaminosis : pelagraB6: susu, daging, sayr, bijian, kuning telurAvitaminosis : kulit rusak, gangguan syaraf motorik,

kelainan darahAs. Pantetonat: daging, hati, ginjal, telur, ragi, susuAvitaminosis : gangguan emosiB12: hati, daging, telur, ikan, kedeleAvitaminosis: anemia


C: jeruk , tomat, merica hijau utk pembentukan kolagen interselular → luka; avitaminosis: scorbutA: susu, keju, kuning telur, hati, ikan, wortel; menjaga kornea mata, avitaminosis: rabun senjaD (kalsiferol): minyak hati, ikan; peran: metab. Ca & P; avitaminosis: kerusakan tulangE (tokoferol): kacang, kedele, telur; avitaminosis: mandulK: hati, sayur; guna: pembentukan protrombin; avitaminosis: perdarahan


Kerugian:

Retensi tinja lama karena peristaltik usus kurang shg aktivitas bakteri menghasilkan zat kimia mutagenik → karsinogenik

Kulit gandum dibuang: protein, mineral, vitamin berkurang juga seratnya → penyakit beri-beri

SERAT KASAR

Kanker usus meningkat karena ‘way of life’ (fast food)


Keuntungan serat:

Gunanya: pergerakan isi perut teratur dan tinggi,

banyak mengikat → tinja lunak

Sumber: kulit gandum, seledri, kacang hijau, sorgum,

kulit apel, biji buah

Vit C dan B tinggi


Definisi: bahan/ campuran yang secara alamiah tidak terdapat dalam makanan, tetapi ditambahkan secara sengaja

Tujuannya:Meningkatkan warna, rasa, stabilisasiMeningkatkan tekstur, menahan kelembaban, Pengental, pengikat, cegah pelengketanPengkayaan vitamin dan mineral

FOOD ADDITIVE


Tiga golongan :1.Alamiah: pigmen dari bahan nabati, hewani/mineral;

Antosianin, larut dalam air, oranye, merah, biru dan stabil pada pH asamB-caroten, kuning, merah, oranye, peka oksidasi. Tak larut dalam air, sedikit larut dalam lemakKurkumin, kinung dari kunyit

2. Identik-alamiah, sintetik dengan struktur alamiah; karotenoida murni

ZAT PEWARNAWarna penentu mutuIndikator kesegaran, alat bantu proses pengolahan, penyimpanan


3. Sintesis. Konsentrasi 5-600 ppmFD&C orange no 1 permen, gangg sal. CernaFD&C yellow no 3&4, karsinogen: A-naftilamin

NH2

N N

NH2

N N

H3C

N NHO SO3Na

FD&C Orange no. 1 FD&C Yellow no. 3

FD&C Yellow no. 4


Penyedap rasa alamiah: jahe, kayu manis, merica lebih kompleks, ada bahan kimia lainnyaPenyedap sintetik, komponen utamanya identik dengan alamiah mis VanilinGaram meja, meningkatkan rasa manis, mengurangi pahit dan asamMonosodium glutamat (MSG), komponen utama asam glutamat, dari hidrolissa asam dari gandum, jagung, fermentasi jadi MSG

PENYEDAP RASA & AROMA

CH2

CH2

O

HO

HC

NH3

CO

O

Glutamic Acid MSG

CH2

CH2

O

HO

HC

NH2

CO

O

Na


Mencegah pertumbuhan jamur/bakteri shg tahan lama

Zat organik: asam sorbat (Na& K) untuk mencegah kapang & bakteri, asam propionat (Na & Ca) mencegah jamur/ragi, asam benzoat mencegah ragi & bakteri pada pH 2,5-4, asam asetat

Zat anorganik: NaNO2, untuk daging asap/sosis/kornet

Nitrit: hanya 10% dari jumlah utk pengawet dapat menghambat C. Botulinum; efek samping: kanker sel, cerna karena asam nitrit bereaksi dengan amina sekunder membentuk senyawa nitro yang karsinogen

ZAT PENGAWETK I M I A P A N G A N


H3CH2CC

O

OH

H3CH2CC

O

ONa

H3CHC CHCH CHC

O

OH

H3CHC CHCH CHC

O

OK

C

O

OH

C

O

ONa

Propionic acid

Sodium propionate

Sorbic acid

Potassium sorbate

Benzoic acid

Sodium benzoate

Bahan yang dapat mencegah tjdnya oksidasi pada minyak dan lemak

Makanan dgn kemasan agar awet ditambah antioksidan, agar tidak mudah tengik

Proses tengik krn pembentukan radikal bebas, molekul yang memiliki e tidak berpasangan

Lemak/minyak + O2 → rad; reaksi berantai

ANTIOKSIDAN


K I M I A P A N G A NOH

C(CH3)3

OCH3

OH

CH2(CH3)3

OCH3

OH

C(CH3)3

OCH3

(H3C)3C

BHA

BHT

Mengapa harus gugus butil? Tanpa gugus butil fenol fenol dengan fenol akan bergabung bila teroksidasi

Grup butil mencegah cincin cincin bezen berdekatan, sehingga radikal bebas oksidasi lemak dapat ditangkap

Antioksidan yang sering digunakan:

BHA : butiled hiroksianisol

BHT : butiled hidroksitoluen



HO

(H3C)3C

OCH3

(H3C)3C

O

(H3C)3C

OCH3

(H3C)3C

Rad H + •+ Rad •

OH

H3C

OH

H3C

CH3

HO

2 oxidation

K I M I A P A N G A N - web.ipb.ac.idweb.ipb.ac.id/~tpb/files/materi/kimum/BAB 12 Kimia Pangan.pdf · K I M I A P A N G A N ÂPANGAN : Kumpulan pereaksi kimia yang digunakan untuk

Documents