Transcript pengawet - WordPress.com

PENGAWET
Adelya Desi Kurniawati, STP., MP., M.Sc
Kimia Pangan II (2014)
Kerusakan Makanan
Bahan pangan tidak dapat
bertahan dalam kondisi baik
untuk waktu yang lama.
Penyebab kerusakan makanan :
1. Pertumbuhan mikroba
2. Proses kimiawi (aktivitas enzim)
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Pembusukan Makanan
Mikrobia (bakteri, kapang, khamir)
menggunakan nutrisi dari
makanan untuk proses
metabolismenya
Proses metabolisme mikrobia
menghasilkan metabolit yang
kemudian menyebabkan
kebusukan pada makanan
Metabolit ada yang bersifat
toksik yang dapat mengancam
kesehatan (foodborn illness and
food spoilage)
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Pengawetan Makanan
Segala proses mematikan, mengurangi,
menghambat, dan/ atau mencegah
mikrobia untuk berkembang biak dengan
tujuan untuk memperpanjang umur simpan
produk pangan
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Pengawetan Makanan
Metode fisik
--> mengubah lingkungan
tumbuh mikrobia, sehingga
mikrobia sulit bertahan
- keberadaan oksigen
- Ketersediaan air,
- Suhu
- pH
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Pengawetan Makanan
Metode kimiawi
--> mengubah struktur biokimia
sel mikroba atau mengubah
reaksi metabolisme
Penambahan
bahan pengawet
 Mengubah permeabilitas
membran sel
 Merusak aktivitas enzim
spesifik
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Tujuan Pengawetan
1. Menghambat pertumbuhan mikroba pembusuk
dan patogen.
2. Memperpanjang umur simpan
Namun, pengawet tidak ditujukan untuk....
1. Menyembunyikan keadaan pangan yang
berkualitas rendah.
2. Menyembunyikan penggunaan bahan yang salah
atau yang tidak memenuhi persyaratan.
3. Menyembunyikan kerusakan bahan pangan.
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Syarat Penggunaan Pengawet
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Dibutuhkan
Pengawet bersifat efektif
Non toksik
Tidak mengubah kualitas dan ciri produk
pangan
Aman dan tidak karsinogenik
Konsumsi tidak melebihi batas yang diijinkan
Praktis dan kompatibel dengan proses
pengolahan pangan
Tersedia dan ekonomis
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Prinsip Pemilihan Pengawet
1. Kadar air
kebutuhan akan Aw dari yang tertinggi
bakteri > khamir > kapang
2. Komposisi nutrisi
bakteri  Aw tinggi dan nutrisi lengkap
ex. susu
khamir  Aw sedang dan kadar gula tinggi
ex. sirup
kapang  Aw rendah dan karbohidrat
tinggi. Ex. Dodol, jenang, wingko
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Prinsip Pemilihan Pengawet
3. Nilai pH
sebagian besar pengawet
merupakan asam lemah yang bekerja
efektif pada kondisi tidak terdisosiasi 
dapat berpenetrasi dengan lebih baik ke
dalam sel mikroba dan menurunkan pH
internal sitoplasma mikroba
4. Jenis mikroba dominan
ex. Pada roti (produk Aw rendah dan
karbohidrat tinggi)  kapang (Aspergillus
dan Penicillium)
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Prinsip Pemilihan Pengawet
5. Suhu penyimpanan
Contoh :
Sari buah pasteurisasi biasanya disimpan pada
suhu dingin, sehingga jenis pengawet yang
digunakan harus efektif terhadap bakteri psikrofilik
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Prinsip Pemilihan Pengawet
6. Dosis Efektif
Ada batas maksimum penggunaan
pengawet yang harus diperhatikan
7. Toksisitas
berhubungan dengan FDA, LD50, ADI, dll,
dimana semakin kecil ADI, maka
toksisitasnya semakin tinggi.
8. Prose Pengolahan
9. Perubahan karakteristik produk
10. Kelarutan
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
1. Asam Benzoat (C6H5COOH)
 sumber : berbagai berries,
kayu manis, prune/ plum
 Efektif : khamir dan kapang
tetapi kurang efektif terhadap
bakteri
 Kelarutan garamnya lebih baik daripada
bentuk asamnya  natrium benzoat
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
1. Asam Benzoat (C6H5COOH)
 GRAS, dengan LD50 pada tikus oral = 1,7 –
3,7 g/kg bb
 pKa of 4.2  Optimum pH antara 2,5 – 4,0
serta sangat tergantung pH bahan pangan
 Penggunaan : minuman karbonasi, acar,
salad buah, selai, dll.
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
2. Parabens
 Ester alkil dari asam p-hidroksibenzoat
 Gugus alkilnya dapat berupa metil,
etil, propil, butil, dan heptil.
 Tidak berwarna, tidak berbau, tidak
berasa (kecuali metil parabens)
 Non volatil dan non hygroskopis
 Efektif :
khamir dan kapang tetapi kurang
efektif
terhadap bakteri, terutama
gram negatif
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
2. Parabens
 Tidak bergantung pada pH, efektif hingga
pH bahan 8,5
 LD50 tikus oral >8 g/kg bb
 Penggunaan : bakery, jus buah, manisan
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
2. Parabens
 Kelarutan dalam air tergantung panjang
rantai alkil  menurun seiring meningkatnya
rantai alkil
Namun....
 Aktivitas parabens meningkat seiring dengan
bertambahnya rantai alkil
Mana yang lebih banyak
digunakan ? Kenapa ?
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
3. Asam Sorbat
 Tersusun atas lemak tak jenuh trans dengan gugus
karboksilat yang reaktif
 Tidak berasa dan tidak berbau, namun pada
penggunaan yang berlebihan dapat menyebabkan
after taste yang tidak diinginkan
 Bentuk garamnya dapat bereaksi dengan
komponen membran sel sehingga menurunkan
transpor membran  kalsium atau kalium
 pKa 4,8  bergantung pada pH, efektif hingga pH
bahan 6,5
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
3. Asam Sorbat
 Kelarutan dalam air meningkat seiring meningkatnya
suhu
 Efektif :
khamir dan kapang, efektif terhadap bakteri
gram positif dan negatif, serta katalase positif
dan negatif, mikroba mesofilik dan psikrofilik
 namun beberapa BAL dan kapang (Penicillium,
Aspergillus) tidak dapat dihambat
 ADI 25 mg/kg bb/ hari
 Penggunaan : wine, jus buah, manisan, keju
cottage, daging, dll.
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
4. Asam Propionat
 Terdapat secara alami pada buah-buahan tertentu
 apel, strawberri, dan teh
 Dan pada produk fermentasi propionat seperti keju
 Cairan berminyak, berbau dan tidak larut air. Dalam
bentuk garam berbentuk tepung dan berbau keju.
 Tidak toksik
 pKa 4,9  bergantung pada pH, efektif hingga pH
bahan 5 - 6
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
4. Asam Propionat
 Efektif :
kapang, kurang efektif
terhadap bakteri dan tidak efektif
sama sekali terhadap khamir
 Penggunaan:
Pada bakery  mencegah
kapang dan pembentukan lendir
oleh Bacillus mesentericus
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
4. Asam Asetat
 2 peran penting  sebagai pemberi cita rasa
(cuka), dan sebagai pengawet
 Efektif :
khamir dan bakteri, tetapi kurang efektif
terhadap kapang
 Penggunaan:
kecap, mayonaise, acar, dll.
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
4. SO2 dan Sulfit
 2 peran penting  sebagai anti mikrobia dan
anti oksidant
 Efektif :
kapang, khamir dan bakteri
 aktivitasnya meningkat dengan
menurunnya pH, karena asam bersulfur tidak
berdisosiasi
 Penggunaan:
wine dan vinegar
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
4. SO2 dan Sulfit
 Mekanisme:
 sulfit menghambat enzim yang
mengkatalisis ATP, dengan merusak ikatan
disulfida yang menjaga struktur tiga dimensi
enzim sehingga sel tidak memiliki sumber energi
 menghambat perubahan warna dengan
bereaksi dengan gugus karbonil  Maillard
(pencoklatan non enzimatis) dicegah
 menghambat oksidasi fenol oleh enzim fenol
oksidase pencoklatan enzimatis dicegah
 Kadar yang digunakan < 200 ppm
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
5. Dietil Perikarbonat (DEPC)
 Cairan tidak berwarna dengan bau seperti buah
atau ester
 Efektif :
 khamir (10 – 100 ppm)
 bakteri (Lactobacilli : 100 – 170 ppm)
 kapang (300 – 800 ppm)
 Mudah terhidrolisis menghasilkan CO2 dan
ethanol
 Penggunaan:
 dalam pasteurisasi dingin, jus buah, wine,
dan bir (120 – 300 ppm)
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
5. Dietil Perikarbonat (DEPC)
 Pada kondisi terdapat garam ammonium,
 DEPC dapat membentuk etil uretan 
karsinogenik
 DEPC dapat digantikan oleh dimetil perikarbonat
 penguraiannya menghasilkan metil uretan
yang tidak karsinogenik
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
6. Etilen Oksida & Propilen Oksida
 Keduanya sangat toksik sehingga residunya
harus dihilangkan sempurna
 Efektif :
 terhadap sel vegetatif, spora, virus
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
6. Etilen Oksida & Propilen Oksida
 Biasanya dimanfaatkan sebagai gas sterilisasi
produk kering yang tidak memungkinkan
sterilisasi panas (titik didih etilen 10,7 oC dan
propilen 35 oC)
 Penggunaan:
 disinfeksi kacang-kacangan, tepungtepungan dan rempah-rempah
 LD50 tikus 8,3 g/kg bb
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
7. Nitrit dan Nitrat
 Penggunaan utama untuk kyuring daging 
mempertahankan warna merah daging
menunjukkan daging segar dan sehat
 Menghambat pertumbuhan dan germinasi spora
Clostridium botulinum
 Efektif:
5-20 mg/ kg daging cukup menghasilkan
warna merah
 50 mg/kg menghasilkan rasa khas
 100 mg/kg untuk aktivitas anti mikroba
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
7. Nitrit dan Nitrat
 Efektif:
5-20 mg/ kg daging cukup menghasilkan
warna merah
 50 mg/kg menghasilkan rasa khas
 100 mg/kg untuk aktivitas anti mikroba
 Permasalahan :
 adanya kemungkinan pembentukan
nitrosamin (senyawa yg sangat karsinogenik)
 sayang belum ada pengganti nitrit atau
nitrat dalam pengolahan daging
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
8. Antibiotik
 Nisin
 polipeptida yang dihasilkan dari Lactococcus
lactis, yang bersifat tahan panas
 efektif terhadap bakteri gram positif, semua
spora
 Penggunaan
strerilisasi produk susu, seperti keju, susu kental
manis dan susu evaporasi
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
8. Antibiotik
 Natamisin
 dihasilkan dari Streptomyces natalensis
 efektif terhadap khamir dan kapang (5 – 100
ppm)
 digunakan pada permukaan keju dan
pematangan sosis
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
8. Antibiotik
 Permasalahan :
 kemungkinan menyebabkan mikroba
menjadi resisten, sehingga mempersulit
pengobatan medis
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Pengawet lain....
 Difenil
 biasa digunakan sebagai anti kapang pada
kulit buah jeruk, apel, anggur
 Penggunaannya dengan dicampur pada
kertas pembungkus 1- 5 g/ m2
 O- Fenilfenol
 digunakan dalam pengawetan jeruk dengan
cara mencelupkan jeruk pada larutan 0,5 – 2
% pada pH 11,7
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Mekanisme asam sebagai
bahan pengawet
 Asam lemah tidak terdisosiasi merupakan bentuk
yang paling efektif dalam menghambat mikroba
 memiliki sifat yang lebih lipofilik, yang
menjadikannya lebih bebas masuk melalui
membran (lipid bilayer)
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Mekanisme asam sebagai
bahan pengawet
 Efektivitas dari asam lemah menghambat mikroba
sangat tergantung dari nilai pKa asam lemah dan
pH makanan.
Sehingga semakin tinggi pKa asam lemah
serta semakin rendah pH makanan, maka
efek pengawetan asam lemah semakin baik
 pH makanan > pKa, asam lemah terdisosiasi  tidak
efektif sebagai pengawet
 pH makanan < pKa, asam lemah tidak terdisosiasi 
efektif sebagai pengawet
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Efek pH terhadap Disosiasi
Asam Lemah
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.
Terima Kasih....
Kimia Pangan II (2014) – Adelya Desi, STP. MP. M.Sc.