Kimia Kontekstual : Kimia Pangan

Dibuat Oleh : Ryan Hidayat Viery Hakim (Q08-Ryan)

Abstrak
Makanan umumnya tersusun atas air, protein, karbohidrat, lemak, vitamin, serat dan mineral. Komponen tersebut berperan penting dalam memberikan karakter terhadap makanan baik sifat fisik, kimia maupun fungsinya. Dan dengan semakin majunya ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang pangan maka dalam hal ini berbagai jenis makanan bisa dibuat lebih awet, menarik dan lebih aman untu dapat dikonsumsi oleh para konsumen.
Kata Kunci : Kimia Pangan, Kimia Kontekstual, Kimia, Pembelajaran Kimia Kontekstual dan Kimia Pangan

Pengertian
      Kimia Pangan komponen biologis dan non-biologis bahan pangan. Substansi biologis misalnya produk daging, sayuran, produk susu, dan sebagainya. Mirip dengan biokimia dengan komponen utamanya yaitu karbohidrat, lemak, dan protein namun juga mempelajari komponen lain seperti air, vitamin, mineral, enrzim, zat aditif, perasa, dan pewarna makanan. Ilmu ini juga meliputi bagaimana suatu produk pangan mengalami perubahan akibat berbagai metode pemrosesan makanan dan cara untuk meningkatkan maupun mencegah terjadinya perubahan itu.
       Enam komponen pertama, yaitu air, karbohidrat, lemak, protein, vitamin, dan mineral disebut dengan komponen gizi yang merupakan komponen utama agar manusia dapat mempertahankan hidup. Komponen kimia mikro (vitamin dan mineral) lebih banyak berperan dalam memelihara kesehatan dan kebugaran tubuh.

• Air

      Air adalah senyawa kimia penting yang menyusun pangan. Air tersusun oleh atom hidrogen (H) dan oksigen (O) yang berikatan membentuk molekul H₂O. Air dalam pangan berperan dalam memengaruhi tingkat kesegaran, stabilitas, keawetan, dan kemudahan terjadinya reaksi-reaksi kimia, aktivitas enzim, serta pertumbuhan mikroba. Air dalam pangan ada yang berada dalam keadaan bebas (free water), terserap dalam jaringan pangan (adsorbed water), atau terikat secara kimia pada senyawa lain (bound water).

• Karbohidrat

       Karbohidrat adalah senyawa organik yang diperoleh dari hasil fotosintesis tanaman. Karbohidrat disusun oleh tiga atom yaitu, karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) dan dikenal dengan rumus Cx(H₂O)y. Dari tiga atom penyusun tersebut, karbohidrat dapat disintesis dalam jumlah yang besar dan beragam, yang dikelompokkan menjadi karbohidrat sederhana (monosakarida dan disakarida), oligosakarida, dan polisakarida kompleks.
       Selain pengelompokkan itu, karbohidrat juga dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat yang dapat dicerna (digestible carbohydrate) dan karbohidrat yang tak dapat dicerna (non-digestible carbohydrate). Karbohidrat dapat dicerna adalah kelompok karbohidrat yang dapat dimanfaatkan oleh manusia sebagai sumber energi, dimana karbohidrat tersebut dapat dipecah enzim dalam sistem pencernaan manusia, diantaranya adalah monosakarida (glukosa, galaktosa, fruktosa), disakarida (maltosa, laktosa, dan sukrosa), dan poli sakarida (maltodekstrin, amilosa, dan amilopektin). Karbohidrat tak dapat dicerna tidak dapat menjadi sumber energi karena tidak dapat dihidrolisis oleh enzim dalam sistem pencernaan manusia. Karbohidrat ini sering juga disebut dengan serat pangan (dietary fiber). Karbohidrat seperti oligosakarida (rafinosa, stakiosa, dan verbakosa) dan plisakarida (selulosa, hemiselulosa, lignin, pektin, dan pati resisten) adalah contoh karbohidrat tak dapat dicerna.

• Lemak

       Lemak adalah satu kelompok lipid sederhana yang disintesis dari asam lemak dan gliserol. Lemak tersusun oleh atom utama karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Dibandingkan dengan karbohidrat, jumlah atom hidrogen struktur lemak lebih banyak, sedangkan jumlah atom oksigennya lebih sedikit. Asam lemak penyusun lemak dapat dikelompokkan menjadi asam lemak esensial dan non-esensial. Lemak yang dibutuhkan manusia adalah asam lemak esensial, yaitu asam lemak yang tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia sehingga harus disuplai dari pangan, misalnya asam oleat, asam linoleat, dan asam linilenat.
       Gliserol dapat mengikat maksimal tiga molekul asam lemak. Berdasarkan jumlah asam lemak yang terikat pada gliserol, asam lemak dapat dikelompokkan menjadi monogliserida, digliserida, dan trigliserida. Istilah lemak/minyak biasanya merujuk pada kelompok trigliserida. Monogliserida dan digliserida banyak digunakan sebagai emulsifier karena memiliki struktur gugus polar dan non-polar, yang bersifat hidrofilik (dapat mengikat air) dan hidrofobik (dapat mengikat lemak).
        Lemak dapat dibedakan dari minyak berdasarkan pada asam lemak yang terikat dan wujudnya pada suhu ruang. Lemak banyak mengandung asam lemak jenuh (saturated fatty acid), sadangkan minyak banyak mengandung asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid). Lemak memiliki titik leleh lebih tinggi sehingga lemak umumnya berwujud padat pada suhu ruang, sedangkan minyak berwujud cair. Butter, lard, dan margarin adalah contoh lemak padat, sedangkan minyak sawit minyak kedelai, dan minynak kanola adalah contoh minyak cair.

• Protein

       Protein adalah makromolekul yang mengandung atom karbon (C), oksigen (O), hidrogen (H), dan nitogen (N). Beberapa rantai protein juga mengandung atom sulfur (S). Protein disusun oleh beragam monomer asam amino yang berikatan satu sama lain melalui ikatan peptida.
       Sumber protein dapat berasal dari tanaman (misal kedelai, gandum, jagung) dan hewan (susu, telur, daging, dan ikan). Protein dapat dibedakan berdasarkan struktur fisik molekul kimianya (struktur premier, sekunder, tersier, dan kuartenener), sifat kelarutannya (albumin, globulin, prolamin, dan glutelin), atau fungsinya dalam sistem tubuh (protein fibrous dan protein glubular). protein memiliki sifat fungsional dalam proses pengolahan pangan, yaitu sebagai emulsifier, pembentuk busa, pengental, dan pembentuk gel. Protein tertentu juga berfumgsi sebagai enzim yang dapat mengkatalis reaksi-reaksi kimia dalam sistem biologis.
       Sebagaimana protein, asam amino juga mengandung atom C, H, O, dan N, dan ada pula asam amino yang mengandung atom S, yaitu metionin. Terdapat 20 jenis asam amino di alam yang dapat membentuk struktur protein. Sembilan diantaranya adalah asam amino esensial yang tidak dapat disintesis oleh manusia sehingga harus disuplai dari pangan, yaitu asam amino isoleusin, leusin, metionin, fenilalanin, treonin, valin, lisin, histidin (diperlukan bayi dan anak-anak), dan arginin (diperlukan oleh bayi). Asam amino memiliki dua gugus fungsional yang terikat pada atom karbon α, yaitu gugus amin (NH₂) yang bersifat basa dan gugus karboksil (-COOH) yang bersifat asam. Sehingga asam amino bersifat amfoterik yang artinya dapat bersifat asam atau basa tergantung pada kondisi pH lingkungan.

• Vitamin

       Vitamin adalah komponen mikro yang terdapat dalam pangan, baik ada secara alami maupun ditambahkan secara sengaja untuk memberikan sifat fungsional tertentu (misal vit C dan tokoferol sebagai antioksidan). Vitamin adalah senyawa organik berantai pendek yang diperlukan tubuh manusia untuk mempertahankan kesehatan dan kebugaran. Vitamin berfungsi sebagai antioksidan, pencegah timbulnya penyakit, pembentukan sel darah, atau pembentukan koenzim untuk memfasilitasi reaksi enzimatis. Vitamin dikelompokkan berdasar kelarutannya, yaitu vitamin larut air, vitamin B dan C, dan vitamin larut lemak, vitamin A, D, E, dan K. Vitamin B sering disebut B kompleks karena terdiri atas berbagai jenis vitamin, yaitu B1 (thiamin), B2 (riboflavin), B3 (niacin), B4 (kolin), B5 (asam pantotenat), B6 (pirodoksin), vitamin B12 (sianokobalamin), serta biotin dan folasin (asam folat).

• Mineral Esensial

       Mineral adalah komponen anorganik yang terdapat dalam periodik unsur. Di antara mineral yang ada di alam, hanya sekitar 17 mineral yang diperlukan oleh tubuh manusia, disebut dengan mineral esensial. Mineral esensial dapat dikelompokkan menjadi mineral mikro, diperlukan dalam jumlah yang sedikit, yaitu iodin (I), seng (Zn), besi (Fe), tembaga (Cu), flor (F), selenium (Se), molibdenum (Mo), mangan (Mn), dan cobalt (Co). Mineral makro, diperlukan dalam jumlah yang lebih besar, yaitu kalsium (Ca), fosfor (P), magnesium (Mg), sodium (Na), klor (Cl), potasium (K), dan sulfur (S).

Sifat-sifat Pangan
Ada beberapa sifat fisik, sifat kimia dan biologis dalam bahan pangan, yaitu ;

• Secara Fisik

      Sifat fisik bahan pangan memiliki hubungan erat dengan sifat dari bahan pangan itu sendiri, antara lain: sifat alometrik, tekstur, kekenyalan, koefisien gesek dan konduktivitas panas, serta memiliki kaitan yang sangat erat dengan mutu bahan pangan karena dapat digunakan sebagai informasi dasar dalam menentukan tingkat metode penanganan dan atau bagaimana medesain peralatan pengolahan.
       Beberapa sifat fisik dalam pangan : berat jenis, titik beku, titik gelatinisasi( proses pembengkakan granulapati contohnya mie instan) pati, bilangan penyabunan, dan indeks bias. Dengan kata lain sifat fisik berhubungan dengan karakteristik bahan dan komponennya.

• Secara Kimia

       Sifat kimiawi dari bahan pangan ditentukan oleh senyawa kimia yang terkandung sejak mulai dari bahan pangan dipanen/ditangkap hingga diolah. Perubahan kandungan senyawa kimia pada bahan pangan tergantung dari tingkat kematangan biologis, jeniskelamin, kematangan seksual, temperatur, suplai makanan atau pupuk, stres, atau parameter lingkungan lainnya.

• Secara Biologis

       Sifat biologis mempunyai peranan sangat penting dalam merancang proses penanganan dan pengolahan. Sifat biologis yang utama dari bahan pangan adalah kandungan mikrobanya.

Daftar Pustaka

Anonim, Wikipedia, Kimia Pangan
https://id.m.wikipedia.org/wiki/Kimia_pangan (Diakses Tanggal 28 Februari 2020)

Setiawan, Samhis (2019) Sifat Umum dan Ketahanan Pangan Serta Penjelasannya
https://www.gurupendidikan.co.id/sifat-umum-bahan-pangan-serta-penjelasannya/ (Diakses Tanggal 28 Februari 2020)

Anonim, Catatan Materi Kimia Pangan
https://catatanpangan.blogspot.com/2018/01/kimia-komponen-pangan.html?m=1 (Diakses Tanggal 28 Februari 2020)