TINJAUAN PUSTAKA. Tabel 1. Spesifikasi Persyaratan Mutu Dendeng Sapi. Persyaratan No Jenis Uji Satuan

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Dendeng Sapi Dendeng sapi adalah produk makanan berbentuk lempengan yang terbuat dari irisan atau gilingan daging sapi segar berasal dari sapi sehat yang telah diberi bumbu dan dikeringkan (Badan Standardisasi Nasional, 1992). Dendeng sapi digolongkan menjadi dua bentuk, yaitu dendeng sapi irisan dan dendeng sapi giling yang masingmasing digolongkan dalam dua jenis mutu. Spesifikasi persyaratan mutu dendeng menurut Badan Standardisasi Nasional ditampilkan pada Tabel 1. Dendeng tergolong dalam produk pangan semi basah, menurut Huang dan Nip (2001) produk pangan semi basah memiliki kadar air sebesar 15%-50%, dan nilai a w berkisar antara 0,60-0,92. Tabel 1. Spesifikasi Persyaratan Mutu Dendeng Sapi Persyaratan No Jenis Uji Satuan Mutu I Mutu II 1 Warna dan bau - Khas dendeng sapi Khas dendeng sapi 2 Kadar air, (bobot-/bobot) % Maks. 12 Maks Kadar protein (bobot/bobot kering) 4 Abu tak larut dalam asam (bobot/bobot kering) 5 Benda asing (bobot/bobot kering) % Min. 30 Min. 25 % Maks. 1 Maks. 1 % Maks. 1 Maks. 1 6 Kapang dan serangga - Tidak nampak Tidak nampak Sumber: Badan Standardisasi Nasional Daging Sapi Daging sapi didefinisikan sebagai bagian otot skeletal dari karkas sapi yang aman, layak dan lazim dikonsumsi oleh manusia, dapat berupa daging segar, daging segar dingin, atau daging beku (Badan Standardisasi Nasional, 2008a). Berdasarkan keadaan fisik, daging dapat dikelompokan menjadi: (1) daging segar yang dilayukan

2 atau tanpa pelayuan, (2) daging segar yang dilayukan kemudian didinginkan (daging dingin), (3) daging segar yang dilayukan, didinginkan kemudian dibeku (daging beku), (4) daging masak, (5) daging asap, dan (6) daging olahan (Soeparno, 2005). Bumbu Garam Garam dipergunakan manusia secara luas untuk mengawetkan berbagai macam makanan. Garam berperan sebagai penghambat selektif pada mikroorganisme pencemar tertentu. Mikroorganisme pembusuk atau proteolitik dan juga pembentuk spora adalah yang paling mudah terpengaruh walau dengan kadar garam yang rendah sekalipun (yaitu sampai 6%). Mikroorganisme patogenik, termasuk Clostridium botulinum dengan pengecualian pada Staphylococcus aureus, dapat dihambat oleh konsentrasi garam sampai 10%-12%. Walaupun begitu, beberapa mikroorganisme terutama jenis Leuconostoc dan Lactobacillus, dapat tumbuh cepat dengan adanya garam dan terbentuknya asam untuk menghambat organisme yang tidak dikehendaki (Buckle et al., 2009). Garam juga mempengaruhi aktivitas air (a w ) dari bahan, jadi mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme dengan suatu metode yang bebas dari pengaruh racunnya. Beberapa organisme seperti bakteri halofilik dapat tumbuh dalam larutan garam yang hampir jenuh, tetapi mikroorganisme ini membutuhkan waktu penyimpanan yang lama untuk tumbuh dan selanjutnya terjadi pembusukan (Buckle et al., 2009). Gula Kelapa Gula kelapa atau gula merah adalah gula yang terbuat dari bahan baku utama nira kelapa yang telah diolah. Gula kelapa memiliki ciri khusus baik rasa, aroma dan bentuknya, yang sangat berbeda dengan gula putih yang terbuat dari bahan tebu (Heri dan Lukman, 2007). Prinsip pembuatan gula merah adalah penguapan sebagian air dalam nira sampai mencapai tingkat kekentalan tertentu sehingga gula dapat dicetak. Kondisi kimia nira sangat menentukan warna gula merah karena pada dasarnya reaksi pencoklatan non enzimatis yang terjadi pada pembentukan gula merah melibatkan reaktan-reaktan berupa senyawa-senyawa kimia seperti protein, lemak, kadar gula, dan kadar air (Nurlela, 2002). 4

3 Gula merah yang terbuat dari nira kelapa berwarna lebih cerah dibanding gula merah yang terbuat dari nira aren. Penampakan gula merah yang kering dan berair sangat ditentukan oleh kondisi keasaman nira sebagai bahan baku. Pada kondisi asam, kandungan gula pereduksi pada gula merah sangat tinggi. Gula pereduksi menyebabkan gula merah menjadi lebih higroskopis (mudah menarik uap air) sehingga penampakan produk menjadi basah dan mudah meleleh. Kekerasan gula merah disebabkan oleh adanya kristal-kristal sukrosa. Pemanasan yang diperlukan pada reaksi pencoklatan akan menyebabkan kandungan sukrosa gula dalam gula merah menurun akibat terdegradasi menjadi gula pereduksi, sehingga kadar kristal sukrosa dalam gula merah menjadi rendah (Nurlela, 2002). Gula Pasir Gula pasir merupakan hasil dari proses rekristalisasi ekstrak cairan tebu dengan kandungan sukrosa yang sangat tinggi (Fitriadi, 2000). Gula sukrosa termasuk ke dalam golongan disakarida yang terdiri atas dua unit monosakarida, yaitu α-glukosa dan fruktosa yang terhubung melalui ikatan glikosida (Rizal et al., 2007). Menurut Buckle et al. (2009), faktor utama yang mempengaruhi mutu sukrosa adalah pemanasan. Penggunaan teknik konsentrasi hampa udara dalam proses penggilingan dan pemurnian mengurangi inversi sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa, serta mengurangi pembentukan warna gelap oleh proses karamelisasi. Lengkuas Lengkuas (Alpinia galanga) digunakan untuk menambah citarasa makanan seluruh Asia Selatan dan Tenggara. Rimpangnya memiliki berbagai aplikasi dalam pengobatan tradisional (Yang dan Eilerman, 1999). Lengkuas sebagai minyak esensial menunjukkan aktivitas antimikroba terhadap bakteri Gram positif, ragi, dan dermatofit. Senyawa yang paling aktif adalah terpinen-4-ol (Janssen dan Scheffer, 1985). Selain itu, minyak esensial dari lengkuas dilaporkan berpotensi sebagai antikarsinogen (Zheng et al., 1993). Menurut Mahae dan Chaiseri (2009), ekstrak etanol lengkuas menunjukkan potensi untuk digunakan sebagai antioksidan alami dalam produk makanan. Lengkuas memiliki senyawa fenolik dan 1-acetoxychavicol asetate (ACA) dengan bau ringan, yang membuatnya menguntungkan untuk digunakan dalam berbagai 5

4 jenis produk makanan bila dibandingkan dengan herbal lain. Menurut Tangkanakul et al. (2009) lengkuas mempunyai aktivitas antioksidan sebesar 98,61 ± 2,13 mg vitamin C equivalent (VCE)/100 g dan total fenolat sebesar 216,63 ± 3,33 mg gallic acid equivalent (GAE)/100 g. Ketumbar Ketumbar merupakan tanaman asli dari daratan Eropa Timur, kemudian menyebar ke India, Morocco, Pakistan, Rumania dan Rusia (Purseglove et al., 1981). Ketumbar mempunyai aroma yang khas, aromanya disebabkan oleh komponen kimia yang terdapat dalam minyak atsiri. Ketumbar mempunyai kandungan minyak atsiri berkisar 0,4%-1,1%, minyak ketumbar termasuk senyawa hidrokarbon beroksigen, komponen utama minyak ketumbar adalah linalool yang jumlahnya sekitar 60%-70% dengan komponen pendukung yang lainnya adalah geraniol (1,6%-2,6%), geranil asetat (2%-3%), kamfor (2%-4%), dan mengandung senyawa golongan hidrokarbon berjumlah sekitar 20% (α-pinen, β-pinen, dipenten, p-simen, α-terpinen dan γ- terpinen, terpinolen dan fellandren) (Guenther, 1990). Berdasarkan jenis unsur penyusun senyawa minyak atsiri, minyak ketumbar termasuk golongan senyawa hidrokarbon beroksigen. Senyawa tersebut menimbulkan aroma wangi dalam minyak atsiri, serta lebih tahan dan stabil terhadap proses oksidasi dan resinifikasi (Suhirman dan Yuhono, 2007). Menurut Tangkanakul et al. (2009) biji ketumbar mempunyai aktivitas antioksidan sebesar 53,54 ± 6,97 mg VCE/100 g dan total fenolat sebesar 97,26 ± 2,50 mg GAE/100 g. Bawang Putih Bawang putih mempunyai kadar air sebesar 37,87 ± 0,6%. Ekstrak bawang putih dapat melindungi lemak tak jenuh dari oksidasi oleh radikal bebas yang telah diuji dengan radiasi larutan asam linoleat (5 mm) dalam campuran etanol : air (1:1 v/v) pada konsentrasi rendah (Leelarungrayub et al., 2006). Umbi bawang putih mengandung senyawa aktif allicin (diallyl thiosulfinate) yang berperan sebagai antimikroba. Thiosulfinates memiliki derajat yang berbeda pada penghambatan antibakteri dan antijamur (Benkeblia dan Lanzotti, 2007). Thiosulfinates mempunyai sifat antioksidan yang nyata di bawah kondisi tertentu (Rabinkov et al., 1998). Menurut Tangkanakul et al. (2009) bawang putih mempunyai aktivitas antioksidan 6

5 sebesar 8,77 ± 1,93 mg VCE/100 g dan total fenolat sebesar 63,51 ± 3,67 mg GAE/100 g. Suharti et al. (2005) telah menguji aktivitas antibakteri bawang putih dengan berbagai konsentrasi yaitu, 2,5%; 5%; 7,5%; dan l0%. Gambar 1 menunjukkan bahwa aktivitas antibakteri bawang putih pada konsentasi 2,5%; 5%; 7,5%; dan l0% berturut-turut adalah 4,0 mm; 7,0 mm; 7,5 mm; dan 8,0 mm. Aktivitas antibakteri tertinggi diperoleh pada konsentrasi 10% (P<0,05). Gambar tersebut juga menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi bawang putih, maka aktivitasnya cenderung meningkat. Hal ini diduga dengan semakin tingginya konsentrasi bawang putih maka kandungan bahan aktif antibakterinya juga meningkat. Namun konsentrasi bawang putih yang mempunyai aktivitas yang tidak berbeda nyata (P<0,05) dengan antibiotik tetrasiklin 100 µg/ml adalah pada konsentrasi 5% dan 7,5%. Aktivitas antibakteri serbuk bawang putih diduga disebabkan oleh dialil tiosulfinat yang biasa disebut dengan alisin. Alisin tidak ditemukan pada tanaman utuh tetapi terbentuk oleh aktivitas enzim alliin alkil sulfenat liase pada komponen asam amino non protein S-allylcysteine S-oxide/aliin (Feldberg et al., 1998). 7 7,5 8 7,23 4 Gambar 1. Histogram Aktivitas Antibakteri Bawang Putih dengan Berbagai Konsentrasi Sumber : Suharti et al. (2005) 7

6 Asam Jawa Asam jawa biasanya diproduksi di Jawa Timur termasuk Madura, Jawa Tengah, Jawa Barat, Kalimantan Timur, Kalimantan Barat, Sumatra Utara, Bali, dan Sulawesi Selatan. Tanaman ini biasa tumbuh di dataran rendah dan beriklim tropis. Klasifikasi ilmiah dari asam jawa menurut Soemardji (2007) adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Sub kingdom : Tracheobionta Division : Spermatophyta Sub division : Magniliophyta Kelas : Magnoliopsida Sub kelas : Risidae Ordo : Fabales Family : Fabaceae Genus : Tamarindus L. Species : Tamarindus indica L. Dalimartha (2006) mengemukakan, bahwa beberapa kandungan dari Tamrindus indica L. antara lain: kulit kayu mengandung 35% phlobatannine, biji mengandung selulosa dan albuminoid, buahnya mengandung asam anggur, asam apel, asam sitrat, asam tartar, gula invert dan pektin. Buah asam yang masak mempunyai 40%-50% daging buah yang dapat dikonsumsi dan kandungan per 100 g, yaitu: air 17,8-35,8 g; protein 2-3 g; lemak 0,6 g; karbohidrat 41,1-61,1 g; serat 2,9 g; abu 2,6-3,9 g; kalsium mg; fosfor mg; besi 0,2-0,9 mg; tiamin 0,33 mg; riboflavin 0,1 mg; niasin 1 mg; dan vitamin C 44 mg. Biji segar mengandung air 13%, protein 20%, lemak 5,5%, karbohidrat 59%, abu 2,4% dan sisanya adalah amiloid, fitohemaglutinin, dan flavonoid. Daging buah, daun, dan batang dari Tamrindus indica L. mengandung saponin, flavonoid, dan tannin. Selain itu Tangkanakul et al. (2009) dalam penelitiannya menyatakan bahwa asam jawa yang sudah berupa jus mempunyai aktivitas antioksidan sebesar 13,44 ± 0,07 mg VCE/100 g dan total fenolat sebesar 23,84 ± 0,82 mg GAE/100 g. 8

7 Merica Merica (Piper nigrum Linn) termasuk dalam famili Piperaceae, yang berasal dari India dan merupakan rempah-rempah yang paling berharga sejak zaman dahulu. Merica mengandung minyak volatil yang mempunyai aktivitas antimikroba (Dorman dan Deans, 2000). Merica memiliki kandungan obat, sehingga sering digunakan untuk mengobati vertigo, asma, obesitas, sinusitis, gangguan pencernaan kronis, racun usus, demam, lumpuh, gangguan rematik, diare, dan juga kolera (Sashidhar, 2002). Merica bubuk pada pembuatan sosis daging babi segar dapat memperpanjang umur simpan, meskipun pada luasan yang berbeda tergantung pada rempah-rempah dan konsentrasi yang digunakan. Selain itu, merica tampaknya paling sesuai untuk memperpanjang umur simpan sosis segar karena efektif menunda perubahan warna dan off-flavor. Merica juga mempunyai daya hambat yang cukup signifikan terhadap oksidasi lemak, tergantung dari konsentrasi yang ditambahkan (Martinez et al., 2006). Menurut Tangkanakul et al. (2009) merica mempunyai aktivitas antioksidan sebesar 108,47 ± 5,46 mg VCE/100 g dan total fenolat sebesar 447,23 ± 10,38 mg GAE/100 g. Senyawa Fenolat Salah satu jenis antioksidan dalam bahan pangan adalah senyawa fenolat. Senyawa fenolat merupakan senyawa kimia yang mempunyai satu buah cincin aromatik yang mengandung satu atau lebih gugus hidroksi. Beberapa penelitian telah melaporkan hubungan antara kandungan fenolat dan aktivitas antioksidan. Beberapa peneliti menemukan korelasi antara kandungan fenolat dan aktivitas antioksidan (Soong dan Barlow, 2004). Velioglu et al. (1998) melaporkan adanya hubungan yang kuat antara kandungan fenolat total dan aktivitas antioksidan pada sayuran, buah-buahan, dan produk biji-bijian. Menurut Ismail et al. (2004) setiap jenis sayuran memiliki aktivitas antioksidan yang berbeda, disumbangkan oleh komponen antioksidan yang berbeda, seperti α-tokoferol, β-karoten, vitamin C, selenium, atau senyawa fenolat. Struktur kimia beberapa senyawa antioksidan alami yang bersal dari tanaman ditampilkan pada Gambar 2 berikut ini: 9

8 6 1 OH Fenol (Rantai-Rantai Tunggal) Tokoferol HO Hidroksi Sinamat Koumarin 7 8 o o Flavonoid Gambar 2. Struktur Kimia Beberapa Senyawa Antioksidan Alami Sumber : Cahyadi (2008) Oksidasi Lemak Salah satu kerusakan pada produk makanan adalah oksidasi lemak dari asam lemak tidak jenuh. Oksidasi lemak dapat berlangsung melalui jalan autoksidasi. Menurut Cahyadi (2008) proses oksidasi lemak pada prinsipnya merupakan proses pemecahan yang terjadi di sekitar ikatan rangkap (tidak jenuh) dalam molekul gliserida penyusun lemak. Proses oksidasi lemak berlangsung dalam suatu seri reaksi yang disebut mekanisme radikal bebas. Autoksidasi radikal bebas dari lemak ditandai 10

9 dengan tiga tahapan utama. Tahap permulaan disebut inisiasi yang kemudian diikuti oleh tahap propagasi, dan tahap terminasi atau berhentinya reaksi. Purnomo (1995) menambahkan bahwa inisiasi terjadi dengan ditandai oleh hilangnya radikal hidrogen pada gugus asam lemak tak jenuh dari molekul lemak (RH) karena panas, cahaya, atau logam dalam jumlah kecil (trace metal). Pada tahap propagasi radikal bebas (R * ), lemak akan bereaksi dengan oksigen, dan membentuk radikal peroksi tak stabil (ROO * ) yang pada saatnya bereaksi dengan molekul lemak lainnya untuk membentuk hidroperoksida (ROOH) dan radikal hidrokarbon baru (R * ). Radikal baru tersebut kemudian berperan dalam reaksi berantai karena reaksinya dengan molekul oksigen lain. Tahap selanjutnya adalah terminasi yang merupakan penggabungan dua radikal. Jika tidak ada lagi radikal yang tersedia untuk reaksi lebih lanjut dengan oksigen, maka diperlukan reaksi inisiasi yang baru apabila oksidasi akan berlangsung. Ketiga tahap reaksi tersebut dapat digambarkan sebagai berikut: Inisiasi : RH R * + H * Propagasi : R * + O 2 ROO * ROO * + RH ROOH * + R * Terminasi : ROO * + ROO * ROOR + O 2 ROO * + R * ROOR R * + R * R R (Cahyadi, 2008) Menurut Purnomo (1995) sejumlah produk akan dihasilkan selama autoksidasi. Dekomposisi hidroperoksida menghasilkan pembentukan aldehid, keton, alkohol, hidrokarbon, dan produk-produk lainnya. Hidroperoksida dapat bereaksi dengan oksigen untuk membentuk produk sekunder seperti epoksihidroperoksida yang mengalami dekomposisi, dan membentuk produk-produk pecahan yang mudah menguap. Selanjutnya hidroperoksida dan produk-produknya dapat bereaksi dengan protein, enzim, dan membran. Menurut Rohman dan Sumantri (2007) senyawasenyawa hasil oksidasi dapat diukur dengan melakukan beberapa analisis yang meliputi: penentuan bilangan peroksida, jumlah karbonil, jumlah oksigen aktif, uji asam tiobarbiturat, dan uji oven schaal. 11

10 Air dapat mempengaruhi oksidasi lemak dengan mempengaruhi konsentrasi dari tersedianya radikal inisiasi, tingkatan kontak dan mobilitas bahan pereaksi, dan yang relatif penting adalah perpindahan radikal terhadap reaksi penggabungan kembali. Air yang besar peranannya dalam mengendalikan struktur bahan pangan juga merupakan faktor utama dalam oksidasi lemak. Penambahan air pada emulsi yang telah dikeringbekukan dapat meruntuhkan struktur metastabil. Apabila keadaan ini terjadi, lemak yang tidak terselubung lagi akan mengalir dari matriks bagian dalam ke permukaan. Jika terpapar udara, lemak pada permukaan telah siap teroksidasi, dan lemak yang terselubung terlindungi dari oksigen. Kenaikan nilai a w sampai batas nilai kritis tertentu mengkibatkan matriks pelindung hancur, dan lemak yang tidak terselubung akan terdistribusikan ke permukaan serta akan mengalami oksidasi (Purnomo, 1995). Jika air cukup banyak untuk mengalami kondensasi dalam kapiler seperti pada bahan pangan setengah basah, oksidasi lemak akan meningkat. Kenaikan tingkat oksidasi lemak pada keadaan setengah basah disebabkan oleh mobilitas logam dalam jumlah kecil, yang telah terdapat dalam sistem dan pemekaran matriks, yang akan menonjolkan bagian katalis baru, sehingga tingkatan oksidasi menjadi lebih tinggi daripada keadaan kering. Akan tetapi pengenceran katalis logam yang terdapat dalam sistem sebagai akibat bertambahnya kadar air pada nilai a w yang sangat tinggi akan menurunkan tingkat oksidasi lemak (Purnomo, 1995). Pengaruh a w terhadap tingkat oksidasi bahan pangan digambarkan sebagai berikut: Tingkat Oksidasi 0,2 0,4 0,6 0,8 a w Gambar 3. Tingkat Oksidasi Lemak dalam Bahan Pangan Dipengaruhi oleh Nilai a w Sumber : Leung (1987) 12

11 Bilangan Peroksida Pemanasan yang tinggi menyebabkan sebagian minyak atau lemak dalam bahan pangan mengalami oksidasi. Proses oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik pada minyak dan lemak. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida (Ketaren, 1986). Pengukuran angka peroksida pada dasarnya adalah mengukur kadar peroksida dan hidroperoksida yang terbentuk pada tahap awal reaksi oksidasi lemak. Bilangan peroksida yang tinggi mengindikasikan lemak atau minyak sudah mengalami oksidasi, namun pada angka yang lebih rendah bukan selalu berarti menunjukkan kondisi oksidasi yang masih dini. Angka peroksida rendah bisa disebabkan laju pembentukan peroksida baru lebih kecil dibandingkan dengan laju degradasinya menjadi senyawa lain, mengingat kadar peroksida cepat mengalami degradasi dan bereaksi dengan zat lain (Raharjo, 2006). Menurut Suharyanto et al. (2008) bilangan peroksida pada dendeng sapi sebesar 169,51 meq/kg. Peranan Antioksidan Antioksidan adalah bahan yang digunakan untuk mencegah oksidasi lemak, misalnya digunakan pada bahan pangan yang akan digoreng, makanan dari bijibijian, dan makanan-makanan lain yang mengandung banyak lemak dan mudah tengik (Winarno et al., 1980). Antioksidan yang sering digunakan adalah senyawa fenol atau amina aromatis. Beberapa senyawa belerang digunakan pada beberapa bahan dan beberapa asam tertentu digunakan sebagai deaktivator logam. Antioksidan dapat berperan sebagai inhibitor atau pemecah peroksida. Pada umumnya, antioksidan dapat menghentikan rantai reaksi oksidatif sebagai berikut: 1) dengan donasi elektron pada radikal peroksi, 2) dengan donasi atom hidrogen pada radikal peroksi, 3) dengan adisi pada radikal peroksi sebelum atau sesudah terjadi oksidasi parsial, 4) dengan metode lain yang belum diketahui dan memungkinkan berkaitan dengan radikal hidrokarbon namun bukan radikal peroksi (Cahyadi, 2008). Menurut Cahyadi (2008) senyawa sulfur merupakan pemecah peroksida yang efektif. Peranan ini dapat berupa reaksi transfer satu elektron. Bila mula-mula tidak ada peroksida, antioksidan yang berupa inhibit radikal bebas pada umumnya dapat 13

12 mempertahankan stabilitas selama waktu tertentu yang kira-kira sebanding dengan konsentrasinya. Antioksidan yang berupa pemecah peroksida cenderung memiliki ketergantungan konsentrasi yang relatif besar. Pada konsentrasi tinggi pemecah peroksida menjadi relatif lebih efektif daripada inhibitor dan pada konsentrasi yang rendah relatif kurang efektif. Prinsip kerja dari antioksidan oleh Winarno et al. (1980) digambarkan sebagai berikut: HO OH + * R HO O * + RH HO OH + * RO 2 HO O * + ROOH Gambar 4. Prinsip Kerja Antioksidan Sumber : Winarno et al. (1980) Peranan a w dan Kadar Air dalam Pangan Air dalam bahan pangan berperan sebagai pelarut dari beberapa komponen di samping ikut sebagai bahan pereaksi, sedang bentuk air dapat ditemukan sebagai air bebas dan air terikat. Air bebas dapat dengan mudah hilang apabila terjadi penguapan atau pengeringan, sedangkan air terikat sulit dibebaskan dengan cara tersebut. Sebenarnya air dapat terikat secara fisik, yaitu ikatan menurut sistem kapiler dan air terikat secara kimia, antara lain air kristal dan air yang terikat dalam sistem dispersi. Aktivitas air pertama kali digunakan oleh Scott (1957) sebagai petunjuk adanya sejumlah air dalam bahan pangan yang dibutuhkan bagi pertumbuhan mikroorganisme. Aktivitas air ini juga terkait erat dengan adanya air dalam bahan pangan. Pada nilai aw tinggi (0,91) bakteri umumnya tumbuh dan berkembang biak, khamir dapat tumbuh dan berkembang biak pada nilai a w 0,87-0,91 sedangkan kapang lebih rendah lagi yaitu pada nilai a w 0,80-0,87 (Purnomo, 1995). Kadar air pada permukaan bahan dipengaruhi oleh kelembaban nisbi (RH) udara di sekitarnya. Bila kadar air bahan rendah sedangkan RH di sekitarnya tinggi, maka akan terjadi penyerapan uap air dari udara sehingga bahan menjadi lembab atau kadar airnya menjadi lebih tinggi. Bila suhu bahan lebih rendah daripada sekitarnya akan terjadi kondensasi uap air udara pada permukaan bahan dan dapat 14

13 merupakan media yang baik bagi pertumbuhan kapang atau perkembangbiakan bakteri (Winarno et al., 1980). Hubungan besarnya a w dan kadar air dalam bahan pangan pada suhu tertentu diperlihatkan pada Gambar 5. Bentuk khas kurva sorpsi kadar air isotermis tergantung pada cara tercapainya kadar air maupun aktivitas air bahan pangan tersebut, apakah dicapai dengan desorpsi atau adsorpsi. Pengolahan bahan pangan secara secara desorpsi yaitu bila dimulai dengan kadar air yang tinggi, dimana pada akhir proses bahan pangan mencapai kadar air dan aktivitas air yang diharapkan, sedang pada proses adsorpsi adalah sebaliknya. Desorpsi Kadar Air A B Adsorpsi C 0,20 0,40 0 0,60 0,80 1,00 a w Gambar 5. Bentuk Umum Kurva Sorpsi Kadar Air Isotermis Sumber: Labuza dan Saltmarch (1981) Gambar 5 menunjukkan bahwa bahan pangan yang mempunyai nilai a w yang sama dapat mempunyai kadar air yang berbeda. Daerah A mempunyai nilai a w di bawah 0,20, daerah B mempunyai nilai a w antara 0,20 sampai 0,60, dan daerah C mempunyai nilai a w di atas 0,60. Ditinjau dari aspek keterkaitan air, maka di daerah A air terdapat dalam bentuk satu lapis (monolayer), dengan molekul air terikat sangat erat. Kadar air bahan pangan di daerah A ini berkisar antara 5%-10%. Pada daerah ini air sulit sekali diuapkan. Daerah B air terikat kurang kuat dan merupakan lapisanlapisan. Air yang terdapat dalam daerah ini berperan sebagai pelarut, oleh karena itu aktivitas enzim dan pencoklatan non-enzimatis dapat terjadi. Daerah C disebut juga 15

14 daerah kondensasi kapiler. Pada daerah ini air terkondensasi pada struktur bahan pangan hingga kelarutan komponen menjadi lebih sempurna. Keadaan air dalam kondisi bebas ini dapat membantu proses kerusakan (Purnomo, 1995). 16