PENGAWETAN PANGAN DENGAN GULA, GARAM DAN ASAM NITRAT

GULA

Gula terlibat dalam pengawetan dan pembuatan aneka ragam produk-produk makanan. Beberapa diantaranya yang biasa dijumpai termasuk selai, jeli, marmalade, sari buah pekat, sirup buah-buhan, buah-buahan bergula, umbi dan kulit, buah-buahan beku dalam sirup, acar manis, chutney, susu kental manis, madu.

Walaupun gula sendiri mampu untuk memberi stabilitas mikroorganisme pada suatu produk makanan jika diberikan dalam konsentrasi yang cukup (di atas 70% padatan terlarut biasanya dibutuhkan), ini pun umum bagi gula untuk dipakai sebagai salah satu kombinasi dari teknik pengawetan bahan pangan. Kadar gula yang tinggi bersama dengan kadar asam yang tinggi (pH rendah), perlakukan dengan pasteurisasi secara pemanasan, penyimpanan pada suhu rendah, dehidrasi dan bahan-bahan pengawet kimia (seperti belerangdioksida, asam benzoat) merupakan teknik-teknik pengawetan pangan yang penting.

Apabila gula ditambahkan ke dalam bahan pangan dalam konsentrasi yang tinggi (paling sedikit 40% padatan terlarut) sebagian dari air yang ada menjadi tidak tersedia untuk pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas air (aw) dari bahan pangan berkurang.Walaupun demikian, pengaruh konsentrasi gula pada aw bukan merupakan faktor satu-satunya yang mengendalikan pertumbuhan berbagai mikroorganisme karena bahan-bahan dasar yang mengandung komponen yang berbeda-beda tetapi dengan nilai aw yang sama dapat menunjukkan ketahanan yang berbeda-beda terhadap kerusakan karena mikroorganisme.

Produk-produk pangan berkadar gula yang tinggi cenderung rusak oleh khamir dan kapang, yaitu kelompok mikroorganisme yang relatif mudah dirusak oleh panas (seperti dalam pasteurisasi) atau dihambat oleh hal-hal  lain.

Monosakarida lebih efektif dalam menurunkan aw bahan pangan dibanding dengan disakarida atau polisakarida pada konsentrasi yang sama, dan digunakan dengan sukrosa dalam beberapa produk seperti selai.

Selai, Jeli, Marmalade, Produk-Produk Selai Lainnya

Produk-produk ini terdiri dari buah-buahan, pulp buah-buahan, sari buah atau potongan-potongan buah yang diolah menjadi suatu struktur seperti gel berisi buah-buahan, gula, asam dan pektin. Sifat-sifat yang penting dari produk ini termasuk kestabilannya terhadap mikroorganisme dan struktur fisiknya.

Stabilitas mikroorganisme dari selai dan produk-produk serupa dikendalikan oleh sejumlah faktor:    
1)Kadar gula yang tinggi biasanya dalam kisaran padatan terlarut antara 65-73%
2)pH rendah, biasanya dalam kisaran antara 3,1-3,5 tergantung pada tipe pektin dan konsentrasi    
3)AW biasanya dalam kisaran antara 0,75-0,83   
4)Suhu tinggi selama pendidihan atau pemasakan (105-106C), kecuali jika diuapkan secara vakum dan dikemas pada suhu rendah. 
5)Tegangan oksigen rendah selama penyimpanan (misalnya jika diisikan ke dalam wadah-wadah hermatik dalam keadaan panas)

Struktur khusus dari produk-produk jeli buah-buahan disebabkan karena terbentuknya kompleks gel pektin-gula-asam. Pektin (asam poligalakturonat, dengan derajat metoksilasi yang beragam sampai sekitar 12% sususan MeO) terdapat secara alamiah dalam jaringan buah-buahan sebagai hasil dari degradasi protopektin selama pematangfan, dan mungkin ditambahkan dalam bentuk padat atau cair untuk melengkapi buah-buahan yang kekurangan pektin seperti arbei.

Kondisi optimum untuk pembentukan gel adalah:
1) PEKTIN, 0,75-1,5% (tergantung pada tipenya)  
2) Gula, 65-70%        
3) Asam pH 3,2-3,4

Walaupun demikian, beberapa aspek lainnya seperti tipe pektin, tipe asam, mutu buah-buahan, prosedur pemasakan dan pengisiandaopat juga memberi pengaruh yang nyata pada mutu akhir dan stabilitas fisik dan stabilitas terhadap mikroorganisme dari produk, kelainan utama dari produk-produk jeli adalah:
1) Kristalisasi yang disebabkan karena padatan terlarut yang berlebihan, (inversi) sukrosa yang tidak cukup atau gula tidak cukup terlarut.       
2) Keras, gel, yang kenyal akibat kurangnya gula atau pektin yang berlebihan
3) Kurang masak, gel yang berbentuk seperti sirup karena kelebihan gula dalam hubungannya dengan kadar pectin.
4) Sineresis atau meleleh karena asam yang berlebihan.   

Pemasakan selai dilakukan baik pada tekanan atmosfer (pada suhu sampai 106C, atau sama dengan kira-kira 68% padatan) atau dalam keadaan vakum, biasanya suhu tidak melebihi 65C kecuali untuk pengisian.

Keuntungan dari pemasakan vakum termasuk:   
1) Pemasakan suhu rendah menolong mempertahankan warna, cita-rasa dan keutuhan buah dan menghindarkan degradasi pektin yang berlebihan.
2) Pemanasan setempat yang berlebihan dapat dihindarkan      
3) Penetrasi gula ke dalam buah-buahan lebih efektif     
4) Inversi sukrosa berkurang

Kerugiannya termasuk:        
1) Modal instalasi yang tinggi
2) Pengusiran belerangdioksida dari pulp yang diawetkan dengan bahan kimia tidak cukup memadai

Sirup buah-buhan (cordial)

Produk-produk ini biasanya mengandung bahan-bahan pengawet kimia seperti belerangdioksida, asam benzoat atau asam sorbat (ataugaram-garamnya) dan kadang-kadang geliserol, disamping gula dan asam. Konsentarasi gula dalam kisaran antara 25-50% saja tidak cukup untuk mencegah kerusakan karena mikroorganisme apabila produk disimpan pada suhu kamar.

Sari Buah Pekat

Penguapan dari suatu sari buah yang kuat (pH 2,5-4) sampai mencapai tingkat padatan terlarut kira-kira 70 Brix (=%b/b) cenderung untuk membawa bahan yang dikentalkan ini relatif aman dari kerusakan oleh mikroorganisme. Pada padatan terlarut yang lebih rendah, tambahan metoda-metoda pengawetan seperti bahan-bahan pengawet kimia lainnya (belerangdioksida dan lain-lain) atau penyimpanan dingin (didinginkan, dibekukan) atau pasteurisasi dibutuhkan untuk stabilitas terhadap mikroorganisme.

Buah-Buahan Bergula (Kristal, Kembang Gula)

Kestabilan terhadap mikroorganisme dari produk-produk ini adalah karena padatan terlarut yang tinggi sebagai hasil pemberian sirup dan dehidrasi selanjutnya dari jaringan-jaringan yang mengandung gula. Meskipun beberapa produk mengandung belerang dioksida, adanya komponen ini dalam produk akhir dibutuhkan terutama untuk mempertahankan warna (pencegahan terhadap pencoklatan nonenzimatik) dan bukan untuk stabilitasnya terhadap mikroorganisme.

GARAM

Garam Tak Hanya Membuat Asin

Mudah dibayangkan apa jadinya makanan tanpa garam. Di setiap dapur pasti ada garam. Garam adalah zat tambahan makanan paling tua yang dikenal manusia. Dalam makanan, garam tak hanya memberi rasa asin, tapi juga bisa memiliki peran seperti berikut: 

Pengawet makanan        

Bersama dengan gula, asap kayu, dan cuka, garam memiliki sejarah panjang sebagai senyawa antimikroba. Dalam makanan, garam mendehidrasi sel-sel bakteri, mengubah tekanan osmotik, dan mencegah pertumbuhan bakteri dan pembusukan. Mekanisme garam sebagai pengawet makanan adalah sebagai berikut: garam diionisasikan, setiap ion menarik molekul-molekul air di sekitarnya. Makin besar kadar garam, makin banyak air yang ditarik ion. Hal ini menyebabkan air bebas yang tersedia bagi pertumbuhan mikroba berkurang. Meskipun telah ada teknik pendinginan, pengawetan garam tetap penting dalam higiene makanan.           

ASAM SITRAT

Bahan pengawet adalah zat kimia yang dapat menghambat kerusakan pada makanan, karena serangan bakteri, ragi, cendawan. Reaksi-reaksi kimia yang sering harus dikendalikan adalah reaksi oksidasi, pencoklatan (browning) dan reaksi enzimatis lainnya^. Pengawetan makanan sangat menguntungkan produsen karena dapat menyimpan kelebihan bahan makanan yang ada dan dapat digunakan kembali saat musim paceklik tiba. Contoh bahan pengawet adalah Natrium benzoat, Natrium Nitrat, Asam Sitrat, Asam Sorbat, Formalin.

Disini saya akan menerangkan sedikit tentang asam sitrat,

Asam Sitrat (Citric Acid)

                Asam sitrat adalah pengawet yang dibuat dari air kelapa  yang diberi mikroba. Asam sitrat  yang siap pakai banyak dijual bebas ditoko kimia, namun kalau bahan baku air kelapa  banyak, maka lebih baik dibuat sendiri, harganya akan lebih murah.
Selain bahan pengawet tersebut diatas, dalam skala kecil dapat juga menggunakan  pengawet yang sudah lama dikenal dan banyak digunakan didaerah terpencil atau pedesaan berupa; jeruk nipis, asam jawa, garam dapur, gula, bawang putih disesuaikan dengan jenis produk yang dihasilkan. Hanya saja dosis penggunaannya selama ini umumnya belum standar, baru berdasarkan perkiraan pemakai. Untuk itu perlu penelitian dan pembinaan lebih lanjut. Untuk menghindari penggunaan bahan pengawet berbahaya  serta  meningkatkan pemanfaatan bahan pengawet alternatif yang aman bagi kesehatan maka perlu dilakukan hal-hal sebagai berikut;          
Pertama: membuat daftar bahan-bahan kimia berbahaya yang dilarang untuk digunakan pada produk makanan dan minuman dilengkapi dengan nama kimia dan nama perdagangannya.agar tidak terjadi kesalahan pemakaian oleh produsen.
Kedua: melakukan koordinasi dengan instansi terkait seperti; Pemeritah, Pelaku Usaha, Assioasi, Konsumen, Yayasan Lembaga Konsumen (YLKI) maupun Perguruan Tinggi untuk menanggulangi penggunaan bahan pengawet berbahaya dan memberikan bahan pengawet alternatif yang aman dan tidak merugikan  konsumen  maupun produsen.
Ketiga: mensosialisasikan bahaya penggunaan bahan-bahan kimia terhadap konsumen dan produsen agar kedua belah pihak tahu dan mengerti tentang bahaya yang diakibatkan oleh penggunaan bahan kimia  terhadap makanan dan minuman.

Kegunaan
            Penggunaan utama asam sitrat saat ini adalah sebagai zat pemberi cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman ringan. Kode asam sitrat sebagai zat aditif makanan (E number ) adalah E330. Garam sitrat dengan berbagai jenis logam digunakan untuk menyediakan logam tersebut (sebagai bentuk biologis) dalam banyak suplemen makanan. Sifat sitrat sebagai larutan penyangga digunakan sebagai pengendali pH dalam larutan pembersih dalam rumah tangga dan obat-obatan.
Kemampuan asam sitrat untuk meng-kelat logam menjadikannya berguna sebagai bahan sabun dan deterjen. Dengan meng-kelat logam pada air sadah, asam sitrat memungkinkan sabun dan deterjen membentuk busa dan berfungsi dengan baik tanpa penambahan zat penghilang kesadahan. Demikian pula, asam sitrat digunakan untuk memulihkan bahan penukar ion yang digunakan pada alat penghilang kesadahan dengan menghilangkan ion-ion logam yang terakumulasi pada bahan penukar ion tersebut sebagai kompleks sitrat.            Asam sitrat digunakan di dalam industri bioteknologi dan obat-obatan untuk melapisi (passivate) pipa mesin dalam proses kemurnian tinggi sebagai ganti asam nitrat, karena asam nitrat dapat menjadi zat berbahaya setelah digunakan untuk keperluan tersebut, sementara asam sitrat tidak.            Asam sitrat dapat pula ditambahkan pada es krim untuk menjaga terpisahny         gelembung-gelembung lemak.       
Dalam resep makanan, asam sitrat dapat digunakan sebagai pengganti sari jeruk.

Keamanan
Asam sitrat dikategorikan aman digunakan pada makanan oleh semua badan pengawasan makanan nasional dan internasional utama. Senyawa ini secara alami terdapat pada semua jenis makhluk hidup, dan kelebihan asam sitrat dengan mudah dimetabolisme dan dihilangkan dari tubuh.  
Paparan terhadap asam sitrat kering ataupun larutan asam sitrat pekat dapat menyebabkan iritasi kulit dan mata. Pengenaan alat protektif (seperti sarung tangan atau kaca mata pelindung) perlu dilakukan saat menangani bahan-bahan tersebut.

Sumber :

·         http://ceputelecenter.wordpress.com/2010/01/06/pengawetan-pangan-dengan-garam-asam-gula-dan-bahan-pengawet-kimia-bagian-2/

·         http://kamusarea.blogspot.com/2008/07/garam-tak-hanya-membuat-asin.html

·         http://dyah-ratnasari36.blogspot.com/2012/04/asam-sitrat-sebagai-pengawet-makanan.html

PENENTUAN KADAR PROTEIN {METODE KJELDAHL}

Pada praktikum ini bertujuan menentukan kadar protein pada bahan pangan dengan metode Kjeldahl. Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-unsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga 

a. Proses destruksi (Oksidasi)

Tahapan pertama penentuan kadar protein ini yaitu destruksi, destruksi protein meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier protein. Sampel sebanyak 0,2 g ditimbang, kemudian ditambahkan 0,04 g HgO dan 0,9 g K₂SO₄ sebagai katalis. Destruksi merupakanproses pengubahan N protein menjadi ammonium sulfat. Proses ini berlangsung selama sampel yang ditambah dengan katalisator direaksikan dengan H₂SO₄ pekat dan dididihkan di atas pemanas labu Kjeldahl. Penambahan asam sulfat dilakukan dalam ruang asam untuk menghindari S yang berada di dalam protein terurai menjadi SO₂ yang sangat berbahaya. Setelah penambahan asam sulfat larutan menjadi keruh. Asam sulfat pekat berfungsi untuk mendestruksi protein menjadi unsur-unsurnya, sedangkan katalisator berfungsi untuk mempercepat proses destruksi dan menaikkan titik didih asam sulfat. Tiap 1 gram K₂SO₄ menaikkan titik didih 3⁰C.

 Dari proses ini semua ikatan N dalam bahan pangan akan menjadi ammonium sulfat (NH₄SO4) kecuali ikatan N=N; NO; dan NO₂. Ammoniak dalam asam sulfat terdapat dalam bentuk ammonium sulfat. Pada tahap ini juga menghasilkan CO₂, H₂O, dan SO₂ yang terbentuk adalah hasil reduksi dari sebagian asam sulfat dan menguap.             

 Proses pemanasan dilakukan ± 2 jam sampai larutan jernih.Larutan yang jernih menunjukkan bahwa semua partikel padat bahan telah terdestruksi menjadi bentuk partikel yang larut tanpa ada partikel padat yang tersisa. Larutan jernih yang telah mengandung senyawa (NH₄)₂SO₄ ini kemudian didinginkan supaya suhu sampel sama dengan suhu luar sehingga penambahan perlakuan lain pada proses berikutnya dapat memperoleh hasil yang diinginkan.

b. Proses Destilasi

           Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH₃).Prinsip destilasi adalah memisahkan cairan atau larutan berdasarkan perbedaan titik didih. Dari hasil destruksi protein, labu destruksi didinginkan kemudian dilakukan pengenceran dengan penambahan aquades. Pengenceran dilakukan untuk mengurangi kehebatan reaksi bila ditambah larutan alkali. Larutan dijadikan basa dengan menambahkan 10 mL NaOH 60%, lalu corong ditutup dan ditambahkan aquades ± setengah bagian. Sampel harus dimasukkan terlebih dahulu kedalam alat destilasi sebelum NaOH, karena untuk menghindari terjadinya superheating. Fungsi penambahan NaOH adalah untuk memberikan suasana basa karena reaksi tidak dapat berlangsung dalam keadaan asam

            Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Untuk menampung NH₃ yang keluar, digunakan asam borat dalam erlenmeyer sebanyak 15 mL dan telah ditambahkan indikator Toshiro (Metil Merah + Metil Biru), menghasilkan larutan berwarna biru tua. Indikator ini digunakan untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebih. Hasil destilasi (uap NH₃ dan air) ditangkap oleh larutan H₃BO₃ yang terdapat dalam labu erlenmeyer dan membentuk senyawa (NH₄)₃BO₃. Senyawa ini dalam suasana basa akan melepaskan NH₃. Agar kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam borat. Penyulingan dihentikan jika semua N sudah tertangkap oleh asam borat dalam labu erlenmeyer atau hasil destilasi tidak merubah kertas lakmus merah serta menghasilkan larutan berwarna hijau jernih. Ujung selang dibilas dengan aquades, agar tidak ada ammonia yang tertinggal di selang. 

           c. Proses Titrasi

            Titrasi merupakan tahap akhir pada penentuan kadar protein dalam bahan pangan ini. Banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia (N) dapat diketahui dengan  volume  HCl 0,02 N yang dibutuhkan destilat. Titik akhir titrasi dihentikan sampai larutan berubah dari hijau ke biru (kembali ke warna awal). Selisih jumlah titrasi blanko dan sampel merupakan jumlah ekuivalen nitrogen.

            Dari analisa yang telah dilakukan, volume yang digunakan untuk menitrasi sampel sebanyak 5,37 mL HCl 0,02 N. Sehingga diperoleh kadar protein pada jagung sebesar 8,84%, sedangkan pada literatur sebesar 5,1%. Hal ini dapat terjadi dikarenakan proses analisa terutama titrasi yang tidak tepat, dapat terlalu berlebihan atau kekurangan yang berpengaruh terhadap volume HCl yang digunakan untuk titrasi, sehingga mempengaruhi  hasil perhitungan kadar protein kasar.

Sumber:
http://liayuliasitirohmah.blogspot.com/2012/02/kadar-penentuan-kadar-protein-metode.html