Aktivitas Air dan HP

AKTIVITAS AIR

(WATER ACTIVITY)

-Pertumbuhan mikroba pd bhn hasil pertanian (BHP) sangat erat hub dgn jumlah kandungan air bahan

-Kebutuhan mikroba thd air = Aw

-Mikroba dpt tumbuh pada kisaran Aw tertentu

A. PENENTUAN AKTIVITAS AIR:

Air dalam bhp dapat dibedakan menjadi :

  1. Air bebas : air yang tdpt pada permukaan benda padat & mudah

     dihilangkan

  2. Air  terikat secara fisik :

  a. air yg terikat daalm sistem kapiler

  b. air absorpsi

  3. Air terikat secara kimia;

  a. air terikat sabagai kristal, mis: NaCl.7H2O

  b. air terikat dalam sistem dispersi

B. BESARNYA Aw DAPAT DIHITUNG DGN RUMUS:

1.  Perbandingan antara tekanan uap air dari larutan (P) dg tekanan uap air murni (P0) pada kondisi suhu yg sama :

                   P          ERH

  Aw  =  -------  = ------------

                   P0          100

  ERH = kelembaban relatif seimbang

2. Menggunakan Hukum Raoult :

                      Ma

  Aw  =  -----------------

               Ma    +   Mp

  Ket.: Aw = Water Activity

    Ma  = jumlah molekul pelarut (solvent), yg     dimaksud adalah air

    Mp = jmlh molekul dari zat yg dilarutkan (solut)

    Ma + Mp = jmlh molekul di dlm larutan (solution)

  

C. Aktivitas air (Aw ) dan sifat-sifat sorpsi BHP

 

  BHP yg diletakkan pada udara terbuka kadar airnya akan mencapai keseimbangan dgn kelembaban udara sekitarnya & kadar air tsb dikatakan kadar air seimbang.

  Bentuk khas kurva isothermal bahan hasil pertanian adalah S

 

  Air pd IL. I merupakan lapisan tunggal

  Air terikat sangat erat shg tdk berfungsi dlm proses   kerusakan.

  Air tdk membeku walaupun suhunya diturunkan   sampai di bawah nol

  Air pd IL. II , air tdk terikat erat oleh komponen suatu   bahan, namun tdk dalam keadaan bebas.

  Ikatan air dgn komponen bhn umumnya dlm bentuk   ikatan   kovalen

  Kerusakan yg terjadi berlangsung dengan lambat

  BHP dlm gol ini termasuk bhn pangan setengah basah,   kadar air 15 – 50%

  Air pd IL. III merupakan air bebas à Bahan mudah      mengalami kerusakan.

 

D. Aktivitas air dan stabilitas BHP

Hub air & mikroba mencakup prinsip-prinsip sbb.:

  1. Aw, bukan kadar air, menentukan  batas terendah   dari air yg tersedia untuk pertumbuhan mikroba.

  Kebanyakan bakteri tdk tumbuh pd Aw < 0,91

  Kebanyakan kapang tdk tumbuh pd Aw < 0,8

  Fungi yg bersifat xerofilik tumbuh pd Aw 0,65

  Aw 0,70 – 0,75 batas trendah pertumbuhan fungi.

  2. Faktor-faktor lingkungan mempengaruhi tingkat Aw   untuk mikroba

3. Mikroba dpt melakukan adaptasi thd nilai Aw rendah terutama jika nilai Aw diturunkan dgn pe (+) solut

4. Bila Aw ditekan oleh solut, solut itu sendiri mempunyai pengaruh yg menyulitkan pengaruh Aw itu sendiri

  Cotoh: nilai Aw  tertentu dapat ditekan secara efektif        oleh natrium khlorida daripada gliserol

5. Aktivitas air (Aw) dpt memodifikasi sensitivitas mikroba thd panas, sinar & zat-zat kimia

6. Aw minimum untuk pembentukan toxin sering lebih tinggi daripada untuk pertumbuhan mikroba

 

E. PENGARUH Aw DAN KADAR AIR TERHADAP KERUSAKAN BHP PANGAN SeCaRa KIMIA

  Pengaruh air thd reaksi kimia pd bhp lebih sulit daripada pengaruhnya thd pertumbuhan mikroba

  Peranan air a.l.:

  1. Sbg pelarut untuk zat reaksi & produk

  2. sbg pereaksi misal : reaksi hidrolisis

  3. Sbg suatu produk dari reaksi misal: reaksi        

             kondensasi

  4. Sbg pengubah aktivitas katalisator atau inhibitor

1.Reaksi enzim pada BHP

 

  Di daerah kadar air berlapis tunggal, reaksi enzim berlangsung sgt lambat atau terhenti sama sekali

 

  Berkurangnya aktivitas ini disebabkan oleh berkurangnya mobilitas substrat ke bagian aktif dari enzim tsb.

  Pengurangan kadar air mengakibatkan :

  - kenaikan konsentrasi  zat-zat terlarut

  - kenaikan viskositas

  - kenaikan konsentrasi substrat yg mungkin menjadi     inhibitor

  - pengubahan pH

  Peningkatan konsentrasi produk hasil reaksi enzim à dapat

  merusak enzim itu sendiri

  Walau Aw dpt mempengaruhi aktivitas enzim ttp penurunan Aw bukan merupakan cara umum untuk menginaktifkan enzim.

  Beberapa peneliti menyatakan :

  1. Pd Aw rendah hidrolisis tdk berlangsung meskipun jmlh air

      cukup untuk keperluan tsb.

  2. Kenaikan Aw dpt menaikkan aktifitas enzim. Pd Aw tinggi

      aktivitas enzim dpt berjalan dg cepat

  3. Enzim tdk dpt aktif pd harga Aw di bawah kadar air

     berlapis tunggal

2. Reaksi Browning non enzimatis

  Pd makanan kering & setengah basah, dpt terjadi reaksi browning non enzimatis

  Reaksi browning yg maksimal tergantung pada kekhasan bhp, ttp umumnya tergantung pd kepekatan cairan bhp  tsb

3. Oksidasi lipida & reaksi antara lipida & protein

  Air mempengaruhi proses oksidasi lipida & reaksi-reaksi radikal bebas lain pd bhp

  Pada oksidasi chip kentang, peningkatan kadar air memperlambat reaksi pd titik daerah kisaran kadar air sedang

  Produksi peroksida & absorpsi oksigen sering menurun bila kelembaban relatif meningkat di atas kadar air berlapis tunggal