Pengenalan aktivitas air dan pertumbuhan mikroba by ItsDanicaPutrys

Pengenalan Aktivitas Air dan Pertumbuhan Mikroba

By: ItsDanicaPutry’s

Kasus-kasus

Sayuran yang cepat busuk

Daging Gelondongan

Keracunan makanan

Metode penyimpanan yang salah, tempat penyimpanan terlalu lembab

Besarnya kadar air bukan merupakan parmeter yang

mutlak untuk dipakai sebagai indikator kecepatan

kerusakan, jadi, pengukuran aktivitas air (Aw) menjadi

salah satu parameter dalam analisis stabilitas bahan pangan yang bermanfaat

untuk mengetahui mikroorganisme yang

berpotensi merusak makanan

Aktivitas airAktivitas air (Aw) adalah perhitungan intensitas air di dalam unsur-unsur bahan

Kadar Airkandungan air suatu bahan, ditentukan dengan metode dan kondisi yang ditentukan, dan dinyatakan sebagai persentase terhadap berat basah atau berat kering

𝑨𝒘=𝒑𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒌

𝒑𝟎

Jenis-jenis airTipe 1 – molekul air yang terikat pada molekul lain melalui suatu ikatan hidrogen berenergi besar. Tipe 2 – Molekul air yang membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air lagi. Tipe 3 – Air bebas, air yang terikat dalam jaringan matriks bahan. Tipe 4 – Air murni, air yang tidak terikat dalam jaringan suatu bahan

Faktor penentu Aw:Suhu, jenis air, lama perendaman, pemanasan, kadar garam.

Isoterm Sorpsi dan Sorpsi Air

Hubungan yang menunjukkan distribusi adsorben antara fase

teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan fasa ruah saat kesetimbangan pada

temperature tertentu

1. Penyerapan tanpa perubahan struktural dari penyerapcontoh: penyerapan permukaan gula kristal2. Penyerapan disertai dengan perubahan struktural dari penyerapcontoh: penyerapan permukaan putih telur, susu3. Penyerapan bawah pembentukan solusicontoh: pada larutan gula

3 kategori penyerapan air oleh bahan pangan/makanan:

Moisture Sorption Isotherm (Isoterm Sorpsi Pelembab) produk pangan

menunjukkan hubungan antara keseimbangan kadar air dengan

tekanan uap air atau kelembaban relative keseimbangannya pada suhu

tertentu

Mencakup proses :adsorpsi = mobilitas molekul air dari

keadaan bebas menjadi keadaan terikat dalam bahan

desorpsi = mobilitas molekul air dari keadaan terikat menjadi keadaan bebas

Bahan Makanan %

Kelembaban

Bahan Makanan %

Kelembaban

Selada 94-95 Telur 74

Jamur kalengan 93 Ayam Broiler 71

Bayam 92 Salmon kalengan 65-70

Sup siap saji 84-92 Daging kalkun 64

Kacang hijau 90 Sosis 62

Yoghurt 88-89 Daging sapi 61-65

Buah Berry 83-88 Makaroni matang 60.6

Jus Jeruk 87.5 Tuna kalengan 60-61

Susu Sapi 87 Hamburger 55

Apel, Pir 83-84 Daging kornet 54

Fillet Ikan Cod 81-82 Keju cheddar 37

Tiram 80-81 Roti putih 34

Peach, Nanas 80-87 Biskuit 28

Kentang 79 Selai 27-28

Udang 78 Kue donat 24

Keju Cottage 76.5 Madu 20

Gorengan 76-77 Mentega, margarin 15.5

Pisang 75 kacang tanah 5.6

Ikan Pecak 75 Permen 1-2

Sereal 2-3 Kacang 3.1-3.5

Tabel 1.2. Nilai Isoterm Sorpsi Lembab beberapa bahan pangan

Rumus-rumus untuk menentukan model isoterm sorpsi

Model Chen-Clayton :

Y =ln[ln(1/Aw)]x =Mea=ln P(1)b = - P(2)

Model Oswin:

Y = ln Me x = ln[Aw/(1-Aw)]a = ln P(1)b= ln P(2)

Model Caurie:

Y = ln Mex = Awa= ln P(1)b= - P(2)

Model Hasley:

Y=log [ln(1/Aw)] x =log Me a =log P(1)b = - P(2)

Model sorpsi air GAB: Pengembangan model BET (Braunauer, Emmet, dan Teller)

menganggap terjadinya interaksi antara molekul gas terikat setelah lapisan monolayer mengalami kondensasi.

Mempertimbangkan adanya lapisan molekul air di atas lapisan monolayer dan multilayer.

Persamaan GAB merupakan model teoritis yang paling baik untuk menentukan fenomena penyerapan air dalam bahan pangan karena deviasinya 10%.

Persamaan 1: ………(1)

M = kadar seimbang (% bk),Mo = monolayer (% bk),C = konstanta GAB,k = faktor koreksi terhadap air bebas.

Persamaan GAB dapat membedakan molekul terserap setelah lapisan tunggal, menjadi lapisan ganda dan air terkondensasi.

Persamaan 2: ………..(2)

∑= deviasi relative dari perhitungan persamaan (2)mi = data penelitianmpt adalah nilai dari GABN adalah jumlah data dari penelitian

Penggunaan model GAB dapat digunakan untuk bahan makanan unttuk kisaran Aw yang lebar (0.05-0.95) dengan nilai modus deviasi relative kurang dari 10%

Model Henderson:

Y = log[in(1/1-Aw)] x = log Me a=log K,b = n

Metode untuk menguji ketepatan model persamaan isoterm sorpsi:metode MRD (Mean Relative Determination):

|Mi= kadar air percobaanMpi = Kadar air hasil perhitunganN = Jumlah datajika nilai MRD < 5, maka model isoterm sorpsi hasilnya tepat, jika nilai MRD > 10, maka model isoterm sorpsi tidak tepat

Metode Penentuan Isoterm serapan:

Metode gravimetri = pemaparan dari sampel kadar air yang dikenal dengan lingkungan dari kelembaban relatif dikenal sampai kesetimbangan tercapai.

Metode manometric = mengukur aktivitas air dari sampel yang diberikan, misalnya untuk mengevaluasi kadar air bahan, memanfaatkan isoterm sorpsi, untuk tujuan kontrol kualitas.

Jika kadar air melebihi batas maksimum bahan pangan, maka mikroba sangat mudah tumbuh, karena ada air yang menunjang

hidupnya!!!Reaksi Kerusakan Kimiawi:Reaksi enzimatik - terjadi praktis setiap nilai aktivitas air, namun yang menonjol pada nilai aktivitas air di atas 3,0, enzim yang menyebabkan reaksi enzimatik yang baik, enzim intrinsik produk, atau enzim asing dari mikroorganisme.

Reaksi non enzimatik (reaksi Maillard) - terjadi juga praktis setiap nilai aktivitas air, namun maksimal di media nilai aktivitas air 0,4-0,6. Karakteristik untuk reaksi adalah perubahan warna coklat, karena reaksi karbohidrat dengan gugus amino dari asam amino dan protein.

Autoksidasi - pada aktivitas air rendah nilai jenis yang paling penting dari kerusakan adalah autoksidasi lipid yang yang timbul dari reaksi radikal bebas antara oksigen dan lipid tidak jenuh. efek dari autoksidasi yang menurun terus dengan meningkatnya kadar air, sehingga efek melindungi dari air dapat diasumsikan.

Kerusakan fisik dan fisikokimia: Jika protein dan pati yang mengandung bahan-bahan yang dikeringkan untuk mencapai aktivitas air rendah, nilai suatu denaturasi ireversibel bahan yang akan terjadi karena interaksi pada bagian yang reaktif dan hasil reaksi adalah perubahan tekstur terutama dalam makanan yang kaya protein