kampus online

Kimia Bahan Makanan

Pengertian dan Sejarah Singkat.

Garam Beryodium

Natrium klorida, juga dikenal dengan garam dapur, atau halit, adalah ...

Bahan Penambah Rasa Buatan

Dengan menggunakan metoda analisis yang paling modern, para ahli kimia telah...

Antioksidan Melindungi Minyak dan Lemak

Lemak dan minyak bereaksi dengan oksigen, yakni molekul O2 menyerang ikatan rangkap yang...

Penambah Rasa Monosodium Glutamat (MSG)

Penting untuk diperhatikan, bahwa monosodium glutamat (MSG) bukanlah zat perasa, tetapi...

Tuesday, February 7, 2017

Minyak dan Lemak Dalam Bahan Makanan

#
Komposisi kimia lemak pertama kali ditentukan di Perancis tahun 1828. Di tahun tersebut, tidak hanya dilakukan isolasi lemak tetapi juga ditunjukkan bahwa lemak adalah senyawa yang dibentuk dari gliserol (gliserin) dan asam lemak, yang berarti merupakan ester. Awalnya disangka bahwa lemak hanya dapat diperoleh dengan memakan makanan yang mengandungnya, tetapi pada tahun 1845 hasil riset mengungkapkan bahwa karbohidrat dapat diubah menjadi lemak.
Lemak penting sebagai sumber energi, serta mengandung vitamin yang larut dalam lemak. Oksidasi lemak dan minyak melepaskan lebih dari dua kali energi yang dilepaskan oleh oksidasi karbohidrat dengan berat yang sama. Lebih sulit untuk ‘membakar’ lemak daripada karbohidrat.
Tergantung pada jumlah gugus OH dari gliserin yang bereaksi dengan molekul asam lemak, terbentuklah trigliserida (tiga molekul asam lemak bereaksi), digliserida (dua molekul asam lemak bereaksi), atau monogliserida (hanya satu molekul asam lemak yang bereaksi).

Hampir semua lemak mengandung asam lemak rantai linier. Kebanyakan asam lemak ini memiliki atom karbon berjumlah genap, tetapi jenis ikan tertentu (misalnya tuna) dan bakteri memiliki asam lemak dengan jumlah karbon ganjil yang lumayan banyak.
Asam lemak yang ditemukan dalam produk hewan pada umumnya memiliki atom karbon genap yakni 16 – 24 atom karbon. Asam lemak mengandung gugus polar –COOH (karboksil) dan suatu rantai hidrokarbon nonpolar.
Kelarutan asam lemak (atau lemak) dalam air tergantung pada panjang rantai hidrokarbon, yakni semakin panjang rantainya maka molekul akan semakin larut dalam molekul organik nonpolar seperti benzena dan lebih tak larut dalam air maupun pelarut polar lain.
Lemak yang mengandung asam palmitat, stearat, oleat, dan linoleat berjumlah lebih dari 90% dari seluruh asam lemak dalam makanan. Asam linoleat terdapat hanya dalam jumlah sangat kecil dalam lemak hewan, tetapi sangat banyak dalam minyak sayur. Asam palmitat adalah asam lemak yang terdapat dalam lemak buah kelapa sawit. Asam stearat terdapat dalam jumlah besar (10 – 30%) dalam lemak hewan tetapi hanya sedikit sekali dalam minyak sayur. Asam oleat adalah asam utama dalam minyak zaitun dan minyak kenari, serta dalam lemak domba dan sapi.
Sangat sedikit lemak yang hanya mengandung asam lemak jenuh atau hanya asam lemak tak jenuh. Suatu lemak yang dikatakan tak jenuh adalah lemak yang mengandung asam lemak tak jenuh relatif tinggi, namun tetap saja bisa terdapat molekul asam lemak jenuh yang terikat pada gliserin.
Semua lemak alami adalah campuran dari banyak molekul lemak. Hanya terdapat satu asam lemak esensial yaitu asam linoleat yang merupakan suatu asam poli tak jenuh (polyunsaturated acid). Atom H ditambahkan pada atom-atom karbon ikatan rangkap yang bersebelahan dalam molekul asam lemak dan mengubah ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Hasilnya, molekul tak jenuh berubah menjadi molekul jenuh dan wujud minyak cair berubah menjadi lemak padat.

Dalam pembuatan margarin dari minyak jagung atau minyak tumbuhan lain, hidrogen direaksikan dengan minyak tersebut. Sebagian ikatan rangkap diputuskan, dan atom hidrogen menempel pada atom-atom karbon yang berdekatan sehingga menghasilkan zat yang lebih padat. Tergantung pada berapa lama hidrogenisasi dilakukan, sebagian ikatan rangkap dalam minyak dapat dijenuhkan dan menghasilkan lemak semi padat, atau seluruh ikatan rangkap dijenuhkan sehingga diperoleh lemak keras. Karena lemak mengandung sejumlah molekul yang berbeda-beda, bila dipanaskan maka lemak akan melembut tetapi tidak meleleh. Bila terus dipanaskan, lemak tersebut akan berasap dan kemudian terbakar.
Molekul lemak bisa menggumpal dalam air atau udara, seperti yang terjadi dalam susu dan krim. Udara juga bisa terperangkap dalam lemak, seperti yang terjadi pada mentega. Ketika lemak ditaruh pada makanan, makanan tersebut lebih mudah ditelan karena menjadi licin.

Monday, February 6, 2017

Karbohidrat Dalam Makanan

#
Karbohidrat (gula) memasok sebagian besar komponen energi dalam tubuh manusia sejak dahulu kala. Padi-padian yang mengandung tepung telah ditanam setidaknya selama 10.000 tahun, dan penanaman buah serta peternakan lebah dimulai setidaknya 4000 tahun yang lalu.
Selama abad ke-19 dan 20, tepung jagung telah melengkapi campuran glukosa-fruktosa, sedangkan sukrosa (gula meja) telah dimurnikan dari tebu dan gula bit. Telah diketahui bahwa karbohidrat memiliki unsur karbon, hidrogen, dan oksigen, serta juga memiliki gugus C=O dan beberapa gugus C-OH. Karena gugus fungsi tersebut, karbohidrat dikelompokkan sebagai polihidroksi aldehid atau keton dan turunannnya.
Ada berbagai karbohidrat, mulai dari gula sederhana dengan tiga atom karbon sampai polimer kompleks seperti selulosa. Kelompok-kelompok karbohidrat antara lain gula sederhana, dekstrin, tepung, selulosa, hemiselulosa, pektin, dan getah tertentu. Gula sederhana yakni monosakarida memiliki polihidroksil aldehid atau keton tunggal.
Monosakarida yang paling berlimpah adalah glukosa (enam atom karbon) yang merupakan building block, yang bisa diturunkan menjadi gula-gula lain misalnya tepung dan polimer selulosa (mengandung ratusan monomer glukosa).
Gula sederhana lainnya yakni ribosa dan deoksiribosa. Karbohidrat yang mengandung dua gula sederhana yang berikatan satu sama lain disebut disakarida. Gula yang paling kompleks yaitu polisakarida, yang mengandung banyak unit monosakarida yang tergabung membentuk polimer rantai linear atau bercabang. Ikatan yang menggabungkan molekul-molekul gula sederhana disebut sebagai ikatan glikosida. Gambar berikut menunjukkan ikatan glikosida dalam sukrosa, yang terbentuk antara glukosa dan fruktosa:

Disakarida sukrosa terbentuk ketika ikatan glikosida menggabungkan glukosa dan fruktosa

                       
Karbohidrat memiliki proporsi materi organik lebih tinggi daripada zat lain, terutama pada tepung dan selulosa. Tetapi dari semua gula itu hanya tiga yang penting bagi keperluan nutrisi, yaitu yang paling penting adalah tepung, kemudian sukrosa, dan terakhir adalah laktosa (gula susu).
Sukrosa dan laktosa merupakan disakarida, sedangkan tepung merupakan polimer dari glukosa. Ketika ketiga karbohidrat ini dicerna dalam tubuh, enzim dalam jalur pencernaan memutuskan ikatan glikosida. Ketika ketiga karbohidrat ini dicerna dalam tubuh, enzim dalam jalur pencernaan memutuskan ikatan glikosida. Gula kompleks diubah menjadi gula sederhana yang dapat diserap selama melalui jalur pencernaan. Tergantung pada kebiasaan makan, tepung dapat memenuhi 50 – 75% total karbohidrat yang dibutuhkan.

Monosakarida dan Disakarida

Dari semua gula sederhana, yang paling penting bagi nutrisi adalah gula yang memiliki enam atom karbon, contohnya glukosa dan fruktosa yang terdapat dalam buah tertentu dan madu.
Glukosa (juga disebut dekstrosa) adalah gula utama dalam darah manusia yang juga dipasok dari cairan tubuh ke dalam sel.
Fruktosa (juga disebut levulosa) merupakan gula paling manis, yang memberikan rasa sangat manis pada madu dan buah-buahan.



Monosakarida

                                 
Ikatan yang terjadi antara fruktosa dan glukosa menghasilkan pembentukan disakarida sukrosa (gula meja).
Sukrosa terdapat dalam banyak buah-buahan dan sayuran, tebu, serta gula bit, dan merupakan disakarida yang paling banyak ditemukan adalah laktosa dan maltosa.


Contoh-contoh Disakarida

Disakarida tidaklah penting dalam metabolisme sel, dan hanya bisa berperan dalam fungsi tubuh jika telah diubah menjadi monosakarida. Misalnya, sukrosa menjadi penting saat diubah (dihidrolisis) dalam tubuh menjadi glukosa dan fruktosa.

Laktosa terdiri atas gula sederhana dan galaktosa yang saling berikatan, yang terdapat dalam susu mamalia. Laktosa juga merupakan satu-satunya gula yang terkandung oleh susu. Sebagian orang memiliki penyakit turunan yang membuat mereka tidak dapat mencerna laktosa. Pada salah satu tipe penyakit itu, enzim yang diperlukan tidak tersedia sehingga orang yang mengkonsumsi laktosa tidak mampu memutuskan ikatan yang mengikat kedua monosakarida.
Dalam penyakit turunan tipe lainnya, seseorang dapat mencerna laktosa yakni memisahkannya menjadi gula sederhana, namun tidak dapat mempergunakan galaktosa. Dengan derajat yang bervariasi, glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, dan maltosa memiliki karakteristik sebagai berikut:
a.       Rasa manis dan larut dalam air.
b.      Bila larutannya diuapkan akan membentuk kristal (dengan cara inilah sukrosa diambil dari sari tebu).
c.       Dapat difermentasikan dengan mudah oleh mikroorganisme tertentu.
d.      Bila dipanaskan warnanya menggelap (karamelisasi).

Polisakarida

Polisakarida merupakan polimer kompleks yang terdiri atas monomer-monomer monosakarida yang sama atau kombinasi monomer yang berbeda. Polisakarida paling umum yang dapat dicerna hanya ditemukan dalam tanaman, yaitu tepung yang merupakan polimer dari glukosa.
Dalam tanaman, tepung berfungsi sebagai penyimpan energi. Komposisi tepung bervariasi tergantung pada tanaman, tetapi semuanya mengandung amilosa (polimer glukosa linier) dan amilopektin (polimer rantai bercabang).
Selama proses pencernaan, tepung terpecah pertama-tama menjadi dekstrin, yaitu molekul yang lebih kecil daripada tepung namun lebih besar daripada glukosa, lalu dekstrin terdekomposisi menjadi maltosa dan glukosa.
  
Tepung larut dengan lambat dalam pencernaan sehingga keberadaannya dalam jalur pencernaan lebih lama daripada gula yang mudah larut. Oleh karena itu tepung menjadi zat gizi bagi mikroorganisme dalam usus, yaitu organisme menguntungkan yang mensintesis beberapa vitamin.
Berbeda dengan monosakarida dan disakarida, tepung tidak memiliki rasa manis. Selulosa bukanlah sumber energi bagi manusia karena enzim pencernaan tidak dapat memutuskan ikatan yang mengikat unit monomer glukosa. Akan tetapi selulosa menyediakan serat yang penting dalam menstimulasi kontraksi otot dalam dinding usus dan membantu makanan bergerak sepanjang jalur pencernaan.

Saturday, February 4, 2017

Zat Gizi Harus Ada Dalam Makanan Yang diKonsumsi

#
Zat gizi penting untuk membangun dan mempertahankan sel pada organisme hidup, sama seperti cairan di sekeliling sel. Air, protein, dan mineral adalah bagian non lemak yang sangat banyak dalam tubuh, sedangkan karbohidrat adalah bagian dari hormon dan molekul penting lainnya.
Vitamin berfungsi mencegah kehadiran bibit penyakit dan juga terlibat dalam reaksi berbagai enzim. Molekul yang mengandung zat lemak khusus adalah esensial dalam sel maupun organ tubuh, misalnya membran sel.
Dalam tubuh manusia, sel memiliki kemampuan untuk memperoleh energi dengan cara mengoksidasi karbohidrat, lemak, dan protein, sehingga zat-zat ini disebut zat gizi energi.  Proses oksidasi yang terjadi akan melepaskan energi pada sel.
Seringkali vitamin dan mineral merupakan bagian struktur enzim yang mengkatalisis penguraian molekul pelepas energi. Reaksi oksidasi eksotermik membantu mempertahankan suhu tubuh konstan pada saat seseorang berada dalam lingkungan bersuhu tinggi atau rendah. Bila seseorang berada dalam lingkungan bersuhu rendah, sel tubuh mengoksidasi molekul gizi lebih banyak dari biasanya dan panas yang dilepaskan selama reaksi berlangsung dapat mempertahankan suhu tubuh. Dalam setiap sel, zat gizi terlibat dalam ribuan reaksi kimia yang tidak hanya melepaskan energi tetapi juga membantu pengendalian kerja sel.

Zat Gizi Bahan Makanan

#
Makanan mengandung zat kimia yang esensial bagi kehidupan, yang disebut nutrients (zat gizi). Orang biasanya tidak memikirkan tentang gizi ketika mereka makan, melainkan hanya untuk memuaskan rasa lapar atau karena makanan itu rasanya enak. Namun belakangan ini perhatian pada bidang nutrisi dan kandungan gizi dalam makanan semakin meningkat. Oleh karena itu, industri makanan kini menghabiskan banyak biaya untuk mempromosikan nilai gizi yang terkandung dalam produknya.
Proses nutrisi yakni proses memakan makanan, menghilangkan sampah, serta berbagai reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh suatu organisme hidup.
Khusus bagi ilmu kimia, kata nutrition (nutrisi) berarti pemasokan zat-zat yang diperlukan untuk hidup, sedangkan berbagai zat kimia yang diperlukan tubuh disebut nutrients (nutrien/gizi).
Bila suatu organisme hidup tidak dapat mensintesis (atau sintesis tidak mencukupi) suatu zat gizi tertentu, zat gizi tersebut disebut essential (esensial), yang berarti harus dipasok dari luar. Contoh zat gizi esensial antara lain adalah air dan beberapa asam amino yang diperlukan dalam  sintesis protein. Zat gizi esensial seperti ini diperoleh dengan memakan makanan yang cocok.
Perlu dicatat bahwa ada zat gizi yang penting tapi tidak esensial, misalnya glukosa (yakni gula yang terdapat pada aliran darah) yang sangat penting untuk fungsi otak, tetapi tidak digolongkan sebagai zat gizi esensial karena dapat disintesis oleh sel tubuh dari bahan kimia lain.
Hanya sedikit zat yang digolongkan sebagai zat gizi, dan zat-zat kimia tersebut datang dari sumber makhluk hidup maupun benda mati. Zat gizi dapat dibagi ke dalam enam kategori, yaitu karbohidrat, lemak, protein, vitamin, mineral, dan air.

Pengelompokkan Zat Gizi


Nutrient
Organic/Inorganic
Provides Energy?
carbohydrates
fats
proteins
vitamins
minerals
water
organic
organic
organic
organic
inorganic
inorganic
Yes
yes
yes
no
no
no

Bahan Makanan Protein Bertekstur

#
Teknik untuk mengolah berbagai protein terus dikembangkan, salah satunya adalah produksi zat makanan yang dikenal sebagai ‘protein bertekstur’ (textured protein) atau protein buatan, yang terutama menggunakan protein dari kedelai. Selama pengolahan protein kedelai, protein dipisahkan dari zat gizi lainnya dan dilarutkan dalam pelarut yang sesuai untuk mendapatkan larutan kental. Larutan kental ini kemudian didorong melalui lubang-lubang kecil, sehingga protein berbentuk benang elastis yang mirip dengan benang nilon. Benang-benang protein kemudian dipintal menjadi bentuk yang diinginkan, lalu dicampur dengan zat gizi lain, pewarna makanan, serta zat perasa. Selanjutnya, bahan tersebut dipotong menjadi panjang, kotak, atau bentuk lain. Hasil akhir produk inilah yang disebut sebagai protein bertekstur atau protein buatan.
Sebagian besar protein bertekstur dibuat dari serat kedelai, sementara sebagian kecil lainnya dibuat dari serat kacang tanah dan biji kapas. Penggunaan serat protein buatan ini bersamaan dengan zat perasa, pewarna, serta zat-zat kimia lain akan menghasilkan suatu produk dengan rasa daging dan warna merah daging.
Bahan makanan ini dapat disatukan dengan hamburger untuk mendapatkan hamburger yang ‘lebih berdaging’. Di masa depan kemungkinan akan lebih banyak lagi produk makanan yang dibuat dari protein buatan.