37
12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 1 BAHAN KULIAH DASAR-DASAR AGRONOMI FAKULTAS PERTANIAN IPB

BAHAN KULIAH DASAR-DASAR AGRONOMI · PDF filebagi konsumsi manusia, termasuk bahan tambahan pangan, bahan baku pangan dan bahan lain yang digunakan dalam proses pembuatan makanan atau

Embed Size (px)

Citation preview

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 1

BAHAN KULIAH

DASAR-DASAR AGRONOMI

FAKULTAS PERTANIAN IPB

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 2

Pangan bahan yang memberikan energi dan zat

gizi yang dipengaruhi budaya dan gaya hidup

Tanaman mampu mensintesis pangan secara

langsung dari bahan anorganik

Hewan dan manusia memerlukan pangan yang

selesai dibuat oleh tanaman

– Herbivor pemangsa tumbuhan

– Carnivor pemangsa hewan

– Omnivor pemangsa semua

PANGAN

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 3

KONSEP KETAHANAN PANGAN

(Permen RI No. 68 Thn 2002)

Ketahanan pangan diartikan sebagai suatu kondisi

ketersediaan pangan yang cukup bagi setiap orang

dan setiap individu mampu memperolehnya.

Ketahanan pangan dapat berarti pula terpenuhinya

pangan bagi rumah tangga dalam jumlah cukup,

mutu baik, aman, bergizi dan beragam serta tersebar

merata dan terjangkau oleh daya beli masyarakat.

Ketahanan pangan nasional merupakan prasyarat

untuk mencapai derajat kesehatan dan

kesejahteraan yang layak

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 4

Ketentuan umum :

Pangan adalah segala sesuatu yang berasal dari sumber hayati dan air, baik yang diolah maupun tidak diolah yang diperuntukan sbg makanan atau minuman bagi konsumsi manusia, termasuk bahan tambahan pangan, bahan baku pangan dan bahan lain yang digunakan dalam proses pembuatan makanan atau minuman.

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 5

MASALAH PANGAN

Masalah pangan tidak hanya disebabkan oleh jumlah yang kurang, tetapi kadang-kadang oleh kualitasnya yang tidak memenuhi syarat, sehingga menimbulkan masalah kekurangan pangan dalam arti malnutrisi (gizi salah)

Kesalahan diet (susunan menu) dapat menimbulkan berbagai akibat : kelaparan, gizi salah, obesiti, keracunan dan berbagai penyakit (gondok, anemia, dll)

Masalah pangan juga dapat disebabkan budaya makan

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 6

Penyebab masalah pangan nasional

Kebijakan ekonomi makro yang menempatkan sektor pertanian hanya sebagai penopang pembangunan ekonomi nasional menyebabkan fundamental ekonomi nasional menjadi rapuh terhadap gejolak ekonomi.

Meningkatnya populasi pendudukMenurunnya kemampuan petani dalam berproduksi

akibat kebijakan harga input dan harga gabah yang kurang tepat

Kesenjangan antara produksi dengan kebutuhan panganTertumpunya pangan nasional pada komoditi beras

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 7

Amerika Latin

12%

Negara

Berkembang

16%

Asia Lainnya

14%

Cina

24%

India

13%

Sub-Sahara &

Afrika

0%

Sub-Sahara

Afrika

11%

Asia Barat &

Afrika Utara

10%

Amerika Latin

16%

Negara

Berkembang

15%

Asia lainnya

13%

Cina

41%

India

4%

Asia Barat &

Afrika Utara

6%

Sub-Sahara

Afrika

5%

PERTAMBAHAN PERMINTAAN SEREALIA

DAN PRODUK DAGING TAHUN 1995 - 2020

Serealia Produk Daging

Dunia=pertumbuhan 690 juta ton Dunia=pertumbuhan 115 juta ton

Sumber: IFPRI IMPACT simulations, July 1999

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 8

TOTAL PERMINTAAN SEREALIA DAN PRODUK DAGING

TAHUN 1995 - 2020

Sumber: IFPRI IMPACT simulations, July 1999

3,000

2,500

2,000

1,500

1,000

500

01995 2020

Serealia1995 2020Produk Daging

198 313

Negara berkembang

Negara sedang

berkembang1,776

2,466

Juta ton

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 9

PERMINTAAN SEREALIA DAN DAGING PER KAPITA

TAHUN 1995 - 2020

700

500

400

300

200

100

0Negara

Berkembang

Serealia Produk Daging

8532

1995Pertumbuhan, 1995-2020

598

271

Kilogram

600

Negara Sedang

Berkembang

Negara

BerkembangNegara Sedang

Berkembang

Sumber: IFPRI IMPACT simulations, July 1999

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 10

PERMINTAAN SEREALIA UNTUK PANGAN DAN PAKAN

TAHUN 1995 - 2020

Juta ton1,600

1,400

1,200

1,000

800

600

400

200

01995 2020 1995 2020

PanganPakan

Negara Berkembang Negara Sedang

Berkembang

Sumber: IFPRI IMPACT simulations, July 1999

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 11

PENINGKATAN PERMINTAAN SEREALIA UTAMA

DI NEGARA SEDANG BERKEMBANG TAHUN 1995 - 2020

2,000

1,500

1,000

500

01995 2020 Beras Gandum Biji-

Bijian

lain

Jagung0

1

2

3

2.352.09

1.58

1.23

Beras Jagung Gandum Biji-bijian lain

Juta ton Persentase pertumbuhan tahunan

Sumber: IFPRI IMPACT simulations, July 1999

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 12

PENINGKATAN PERMINTAAN UMBI

TAHUN 1995 - 2020

Amerika

Latin

9,9%

Sub-Sahara

Afrika

42,8%

Asia Barat &

Afrika Utara

4,6%

Asia Selatan

14,0%

Asia

Tenggara

6,0%

Asia Timur

19,9%

Negara

Berkembang

2,8%

Ubi & talas

35,3%

Kentang

34,6%

Singkong/

lainnya

30.1%

WilayahKomoditas

Pertumbuhan dunia = 234 juta ton

Sumber: IFPRI IMPACT simulations, July 1999

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 13

R2 = 0.8103

R2 = 0.8046

5,000,000

6,000,000

7,000,000

8,000,000

9,000,000

10,000,000

11,000,000

12,000,000

13,000,000

14,000,000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Tahun

Luas

Lah

an (H

a)

Lahan Darat

Lahan Sawah

Perkembangan luas lahan pertanian

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 14

Perkembangan Luas Lahan Perkapita 1999-2003

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 15

R2 = 0.3004

R2 = 0.8895

R2 = 0.0454

-

500.000

1,000.000

1,500.000

2,000.000

2,500.000

3,000.000

3,500.000

4,000.000

4,500.000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Tahun

Lu

as (

rib

u h

a)

Linear (Jagung)

Linear (Kedelai)

Linear (Ubijalar)

Luas panen jagung, kedelai, ubijalar

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 16

R2 = 0.3388

R2 = 0.0198

R2 = 0.8878

-

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Tahun

Pro

du

ksi

(ju

ta t

on

)

Linear (Jagung)

Linear (Ubijalar)

Linear (Kedelai)

Produksi Jagung, Kedelai, Ubijalar

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 17

R2 = 0.9983

R2 = 0.9142

R2 = 0.9225

R2 = 0.8453

R2 = 0.9937

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1997.5 1998 1998.5 1999 1999.5 2000 2000.5 2001 2001.5 2002 2002.5

Linear (Japan)Linear (Vietnam)Linear (Ind BPSP)Linear (China)Linear (Thailand)

Perbandingan luas lahan/kapita antar negara berdasar data FAO

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 18

USAHA MENGATASI MASALAH

PANGAN

Mencari alternatif pangan spesifik lokal (diversifikasi pangan)

Meningkatkan produktivitas pertanian

– perbaikan teknik pertanian (intensifikasi)

– perluasan, pembukaan lahan baru (extensifikasi)

Mencari bahan pangan baru

Teknologi pangan yang mampu mempermudah penyiapan bahan pangan

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 19

Sukun (Artocarpus communisFORST)

Talas (Colocasia esculenta SCHOTT)

Ganyong (Canna edulis KER)

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 20

Huwi sawu - yam

(Dioscorea alata LINN)

Garut (Maranta arundinaceae LINN)

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 21

Gadung (Dioscorea hispida POIR)Suweg (Amorphophallus campanulatus BL)

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 22

Kentang jawa (Coleus tuberosum BENTH)

Gembili (Dioscorea aculcata LINN)

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 23

Kimpul (Xanthosoma violaceum SCHOTT)

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 24

BAHAN PANGAN SUMBER ENERGI

PANGAN

KARBOHIDRAT

B I J I BUKAN BIJI

SEREALIA

PADI JAGUNG

SORGUM GANDUM

UMBIAN BUAH

POHON

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 25

GIZI DAN ZAT GIZI

Gizi (nutrition) menunjuk pada proses dimana benda-benda hidup mencerna dan mengasimilasi pangan bagi berlangsungnya proses hidup

Zat gizi (nutrient) adalah zat-zat yang terdapat di dalam diet ; zat gizi esensial : sangat dibutuhkan, dan tidak dapat disintesis dari bahan lain

Kebutuhan manusia : bahan organik dan anorganik

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 26

KEBUTUHAN MANUSIA

BAHAN KIMIA

DIBUTUHKAN

MANUSIA

ANORGANIK

ORGANIK

ASAM AMINO

ASAM LEMAK

VITAMIN

UNSUR MINERAL

AIR MAKRO

Ca,Cl, Mg,

P. K, Na,S

MIKRO

Cu, I, Fe, Mn

F, Mo, Se, Zn

KARBOHIDRAT

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 27

Karbohidrat

Tersusun dari unsur C, H dan O

Merupakan bagian terbesar dari tanaman

Penyusun zat gizi lain (lemak, protein)

Gula : karbohidrat tunggal polimer

– Sukrosa glukosa + fruktosa

glukosa polimer pati tersimpan dalam akar, dll

fruktosa inulin - (2:1) polyfruktosan

- (2:6) levans

terdapat dalam umbi Dahlia dan

Helianthus tuberosum, bhn. Pembuatscaharin

Dalam diet, karbohidrat dipandang tidak esensial, karena energi dapat diperoleh dari zat lain (lemak dan protein)

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 28

Lemak

Lemak (lipid) Ester : alkohol + asam organik

minyak : suhu kamar cair

lemak : suhu kamar padat rantai C panjang

– alkohol :

glikol (2C)

gliserol (3C)

sterol (27 C)

– asam organik

asam laurat (12 C) minyak kelapa; kelapa sawit

asam ministrat (14 C)

asam palmitat (16 C) minyak kelapa

asam stearat (18 C) mentega

asam oleat (18 C) minyak kelapa

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 29

Lemak

Lemak terdapat di : - protoplasma sedikit

- biji lemak > karbohidrat

Variasi antar lemak panjang rantai as. Lemak

tingkat kejenuhan as. Asam organik (double bond)

(jenuh keras ; tak jenuh cair)

Sumber energi as. Linoleat C9 dan C12

Lemak dapat melarutkan vitamin A D E dan K

Lemak dapat mengakibatkan rasa kenyang

– Angka saponifikasi (penyabunan) jml. mg KOH utk.

menyabun 1 gram lemak

– Angka Yodium jml. gram Iod yang diabsorpsi ikatan tak

jenuh 1 gram lemak

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 30

Protein

Bahan pokok kehidupan berlimpah dalam tubuh

– mencirikan produk hewan

– bagian terbesar dari sel (bila tanpa selulosa)

Molekul kompleks: tersusun dari asam amino

Protein rata-rata mengandung 16 % N

– kandungan protein pangan = kandungan N x 6,25

– Protein biji bentuk cadangan dalam endosperm

– Nukleoprotein protein berisi as nukleat (kromosom)

– enzim : pengatur reaksi dalam tubuh

Hewan perlu as amino (bukan protein per se)

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 31

Nilai protein ditentukan oleh perbandingan asam aminonya (net

protein utilization = NPU atau nilai biologi pangan)

Protein hewani memiliki nilai biologi lebih besar daripada protein

nabati secara tunggal

– Untuk melengkapi diet : perlu kombinasi tanaman secara

komplementer asam aminonya (lihat gambar)

Komposisi asam amino dapat diperbaiki dengan cara

menaikkan kandungan asam amino yang rendah

– misalnya : Gen opaque-2 utk. Menaikkan lisin jagung

– premix : menambah asam amino pangan yang diolah

Permasalahan kekurangan protein saat ini terjadi di negara

sedang berkembang

Protein

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 32

Kacang-kacangan

Gandum atau beras

Kacang + gandum (beras)

Ile

Lys

Met + Cys

Trp

Ile

Lys

Met + Cys

Trp

Ile

Lys

Met + Cys

Trp

Jumlah asam amino esensial (%)

0 50 100 150

Kombinasi Protein Komplementer

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 33

Vitamin

Hubungan diet vs penyakit

– ketidaktahuan menjadi sebab kekurangan vitamin

– rabun buta senja (kekurangan vit A)

– scurvy (kekurangan vit C)

– Hopkins dan Funk (1912) : penyakit ketiadaan gizi

dalam diet

Vitamin : dari kata vital amines

– faktor pertumbuhan esensial yang diperlukan dalam jumlah

kecil

– Coenzyms (enzim-serta) pengaktif enzim tertentu

Vitamin digolongkan atas :

– larut dalam lemak : A, D, E dan K

– larut dalam air : B dan C

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 34

Mineral

Berat badan manusia 96% terbentuk dari

– unsur C,H,O dan N

– sisanya unsur esensial : makro dan mikro, yang

terbanyak unsur Ca dan P (70% berat abu)

– terlalu banyak mengkonsumsi serealia, asam

phytatnya dapat melarutkan Ca dan P

Defisiensi unsur mikro jarang terjadi

Defisiensi Iod : penyakit gondok; didaerah tertentu

bersifat endemik

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 35

Pangan Sebagai Sumber Energi

Kebutuhan energi dipengaruhi oleh

– ukuran tubuh

– tugas kerja

Pola konsumsi dipengaruhi oleh

– teknologi

– geografi

– kebudayaan

Energi potensial dalam pangan kalori, untuk mengukurnya digunakan alat “bomb calorimeter”

– Karbohidrat : 4,1 kkalori/g 4 kkalori yang digunakan sebagai energi

– Lemak : 9,5 kkalori/g 9 kkalori yang digunakan sebagai energi

– Protein : 9,7 kkalori/g 4 kkalori yang digunakan sebagai energi

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 36

Basal metabolisme : jumlah energi yang digunakan (selama

terbangun dan istirahat) untuk semua proses vital (pernafasan

dll.) pada keadaan lingkungan yang seragam

Basal metabolisme dipengaruhi oleh

– ukuran tubuh

– kelamin

Perubahan basal metabolisme yang ekstrim gangguan

metabolisme secara patologi

Basal met. : memerlukan energi tergantung :

– kegiatan otot (olah ragawan vs orang kantoran)

– lingkungan (suhu dingin vs suhu panas)

Basal Metabolisme

12/27/2010 Pangan dan Kebutuhan Manusia 37

Penyimpanan dan Pengolahan Pangan

Produksi kebutuhan pangan (musiman atau tidak)

Cara pengawetan

– Penyimpanan hasil yang gampang rusak

buah-buahan } segar mengalami kemunduran

sayuran } karena respirasi dan kehilangan air

tanpa mengubah bentuk, dalam jangka pendek dengan

mengatur suhu, kelembaban, tingkat O2 dan CO2

Processing Pangan

– pengawetan jangka panjang : membuat bahan tidak ditumbuhi

mikroorganisme

– mempermudah persiapan hidangan