Air. Shinta Rosalia Dewi

Transkripsi

1 Air Shinta Rosalia Dewi

2 Materi Air Karbohidrat Polisakarida Vitamin Mineral

3

4 Diagram fasa

5 Air Air penting dalam kehidupan : Mempengaruhi suhu tubuh Sebagai pelarut / solven Sebagai pembawa nutrien dan produk samping Sebagai media reaktan dan reaksi Sebagai fasilitator perilaku dinamis suatu makromolekul, termasuk katalis / enzim Komponen intraseluler / ekstraseluler pada produk nabati / hewani.

6 Food Water content (%) Meat Pork, raw, composite of lean cuts Beef, raw, retail cuts Chicken, all classes, raw meat without skin 74 Fish, muscle proteins Fruit Berries, cherries, pears Apples, peaches, oranges, grapefruit Rhubarb, strawberries, tomatos Vegetables Avocado, bananas, peas (green) Beets, broccoli, carrots, potatoes Asparagus, beans (green), cabbage, cauliflower, lettuce 90-95

7 Air mempengaruhi struktur, kenampakan, rasa makanan, dan kerentanan pangan terhadap pembusukan, keawetan, kemudahan terjadi reaksi kimia, aktivitas enzim. Air dibutuhkan untuk penyimpanan makanan segar Penghilangan air (dehidrasi atau pembekuan) metode pengawetan mengubah sifat asli makanan dan mikrobiologi pangan

8 Struktur molekul Terdiri dari atom H dan O dengan ikatan kovalen Struktur geometri : dengan sudut 104,5 o distribusi elektron tidak merata polar 1 molekul air dapat mengikat 4 molekul air lainnya melalui ikatan hidrogen Air dapat berinteraksi ionik dengan anion/kation

9

10 Sifat fisikokimia air Sifat Nilai Berat molekul 18,0153 Titik leleh (1 atm) 0 o C Titik didih (1 atm) 100 o C Temperature kritis 373,99 o C Tekanan kritis 22,064 Mpa (218,6 atm) Entalpi pembentukan pada 0 o C 6,012 kj/mol Entalpi penguapan (100 o C) 40,657 kj/mol Entalpi sublimasi (0 o C) 50,91 kj/mol

11 Sifat fisikokimia air dan es Sifat Air (20 o C) Es (0 o C) Densitas (g/cm 3 ) (20 o C) 0, ,9168 Viskositas (pa.sec) (20 o C) 1,002 x Tekanan permukaan (N/m) (20 o C) 72,75 x Tekanan uap (kpa) (20 o C) 2,3388 0,6112 Kapasitas panas (J/g.K) (20 o C) 4,1818 2,1009 Konduktivitas termal (W.m.K) (20 o C) 0,5984 2,240 Difusivitas termal (m 2 /s) (20 o C) 1,4 x ,7 x 10-7 Permitivitas (konstanta dielektrik) (20 o C) 80,20 90

12 Sifat fisik air dan es Perbedaan densitas air dan es yang sangat besar kerusakan struktur pangan ketika dibekukan Perubahan densitas es dengan adanya perubahan temperatur menyebabkan tekanan dalam makanan beku struktur pangan rusak dengan adanya fluktuasi temperatur

13 Sifat fisikokimia air Konduktivitas termal es pada 0 o C 4 kali lebih besar dari konduktivitas termal air es memiliki energi transfer panas yang lebih tinggi daripada air Difusivitas termal es 9 kali lebih besar daripada air es akan mengalami perubahan temperatur pada laju yang lebih cepat. Nilai di atas membuktikan bahwa proses pembekuan lebih cepat daripada pencairan.

14 Fungsional air dalam pangan Mempengaruhi kesegaran, stabilitas dan keawetan pangan Pelarut universal untuk senyawa ionik dan polar Untuk reaksi kimia Mempengaruhi aktivitas enzim enzim protease, lipase, amilase Media pertumbuhan mikroba Menentukan tingkat resiko keamanan pangan Media transfer panas pemasakan

15 Jenis air dalam pangan Air dalam produk pangan : 1. Air bebas 2. Air terikat terserap di dalam matriks/jaringan atau terikat secara kimia pada komponen lain Derajat keterikatan berbeda perbedaan sifat fisik air dalam pangan

16 Air bebas terdapat pada permukaan bahan untuk pertumbuhan mikroba untuk media reaksi kimia mudah diuapkan air bebas diuapkan seluruhnya sehingga kadar tinggal % tergantung jenis bahannya

17 Air terikat Air terikat derajat keterikatan berbeda mempengaruhi peranan air dalam reaksi kimia dan pertumbuhan mikroba mempengaruhi tingkat keawetan, mutu dan keamanan pangan

18 Air terikat (fisika) Air kapiler : air yang berada dalam jaringan kapiler pangan tanpa ikatan yang kuat Air terlarut : air yang terdapat dalam pangan padat, seolah-olah larut dalam pangan Air adsorpsi : air yang terikat pada permukaan atau lapisan sekitar molekul hidrofilik (protein, karbohidrat, pati)

19 Air terikat (kimia) Perlu energi besar untuk uapkan air ini Jika air ini hilang semua ka 3 7 % Air terikat secara kimia : air yang terikat dengan senyawa polar, ion bebas Air kristal

20 Kandungan air Keberadaan air dinyatakan : 1. Kadar air : jumlah air dalam pangan 2. Aktivitas air : aktivitas / peran air dalam reaksi kimia dan biologi

21 Kadar air Ba Ka x100% Ba Bk Ba Ka x100% Bk

22 100 kg gabah yang dikeringkan diperoleh data bobot air 20 kg dan bobot bahan kering 80 kg. Berapa kadar air Wet Basis dan Dry Basisnya

23 Aktivitas air Aktivitas air (a w ) pengaruh air terhadap stabilitas dan keawetan pangan, laju reaksi kimia, aktivitas enzim, pertumbuhan mikroba a a w = aktivitas air p = tekanan parsial air dalam pangan p o = tekanan uap air murni a w < 0,7 tahan dalam penyimpanan a w semakin rendah air terikat semakin kuat w p p 0

24 Nilai kelembaban relatif pada kesetimbangan Equilibrium relative humidity (ERH) a w P ERH P 100 0

25

26

27 Moisture sorption isoterm Hubungan Ka dengan a w kurva isoterm sorpsi air (moisture sorption isoterm, MSI) Kurva MSI hubungan a w (pd sb X) dengan kadar air kesetimbangan basis kering (pd sb Y) Semakin tinggi a w, maka Ka makin besar

28 Kurva MSI Ada dua kurva : Kurva adsorpsi rehidrasi Kurva desorpsi dehidrasi Fenomena perbedaan pola kurva adsorpsi dan desorpsi fenomena histeresis aw semakin rendah air terikat semakin kuat kadar air rendah aktivitas mikroba semakin rendah

29 Kurva MSI Kurva MSI dapat dibagi 3 daerah : 1. Daerah 1 tipe air terikat kuat secara kimia dan adsorpsi monolayer 2. Daerah 2 tipe air adsorpsi multilayer 3. Daerah 3 air bebas dan air murni

30 Pengaruh solut Jumlah dan jenis solut dapat mempengaruhi kuantitas, ukuran, struktur kristal es. Kristal es terbentuk dengan adanya solut seperti sukrosa, gliserol, gelatin, albumin, dan miosin. Adanya solut dapat menyebabkan perubahan sifat fisik air Perubahan sifat fisik (koligatif) dipengaruhi oleh jenis dan jumlah partikel solut Sifat koligatif larutan : kenaikan td, penurunan tb, kenaikan tekanan osmotik

31 Tahapan kristalisasi 1. SUPERSATURATED STATE kondisi larutan lewat jenuh 2. NUCLEATION pembentukan inti kristal dari larutan jenuh tersebut 3. GROWTH pertumbuhan/perkembangan molekul kristal dari fase nucleation hingga mencapai keseimbangan (Equilibrium state).

32 Supersaturasi Pendinginan Solubilitas padatan dalam cairan akan menurun seiring dengan penurunan suhu (pendinginan) untuk larutan yg dipengaruhi suhu. Penguapan solven Konsentrasi larutan menjadi makin pekat Penambahan larutan lain (non solven) Menurunkan solubilitas padatan Reaksi kimia

33 Be smart and Good luck