Kerusakan Bahan PanganKerusakan Bahan Pangan
MaretMaret 20 201111
Komposisi, Mutu dan KeamananKomposisi, Mutu dan Keamanan
BAHAN BAHAN PANGANPANGAN KOMPOSISIKOMPOSISI
ATRIBUTATRIBUTMUTUMUTU
MUTU
KEAMANAN
• Daging• Ikan• Sayuran• Buah• Susu• dll
Alami :• Air• Lemak• Protein• Karbohidart• Vitamin• Mineral
Tambahan :• Pengawet• Pewarna• dll
• Tekstur• Warna• Rasa• Bau• Nilai Gizi
DAMPAKDAMPAK
BAHAN PANGAN
REAKSIPERUBAHAN
PERUBAHANFISIK, KIMIA
MUTU DAN KEAMANAN
1
Kerusakan Bahan Pangan
• Perubahan karakteristik fisik dan kimiawi suatu bahan makanan yang tidak diinginkan atau penyimpangan dari karakteristik normal.– Karakteristik fisik meliputi sifat organoleptik
seperti warna, bau, tekstur, bentuk.– Karakteristik kimiawi meliputi komponen
penyusunnya seperti kadar air, karbohidrat, protein, lemak, mineral, vitamin, pigmen dsb.
Kerusakan bahan pangan akan berakibat Kerusakan bahan pangan akan berakibat Kebusukan Kebusukan
Ciri-ciri Kebusukan pada Bahan Pangan :Ciri-ciri Kebusukan pada Bahan Pangan : IrreversibleIrreversible Bau tidak sedapBau tidak sedap Perubahan bentuk secara drastisPerubahan bentuk secara drastis Kehilangan daya tarikKehilangan daya tarik Perubahan nilai gizi Perubahan nilai gizi merugikan merugikan
KebusukanKebusukan bahan pangan atau bahan pangan atau makanan dapat berlangsung secara makanan dapat berlangsung secara cepat atau lambat cepat atau lambat
tergantung dari : tergantung dari : – jenis bahan pangan atau makanan yang jenis bahan pangan atau makanan yang
bersangkutan bersangkutan – kondisi lingkungan penyimpanan.kondisi lingkungan penyimpanan.
Bandingkan Bahan makanan di bawah ini, mana yang lebih Bandingkan Bahan makanan di bawah ini, mana yang lebih
cepat rusak jika disimpan dalam suhu kamarcepat rusak jika disimpan dalam suhu kamar Buah klimakterik : mangga, sawo, pisangBuah klimakterik : mangga, sawo, pisangBuah non-klimakterik : anggur, jeruk manis Buah non-klimakterik : anggur, jeruk manis Sayur Sayur Daging Daging IkanIkanTelur Telur SerealiaSerealiaUmbi-umbianUmbi-umbianKacang-kacanganKacang-kacanganSusuSusu
Bahan pangan yang kaya akan zat gizi akan Bahan pangan yang kaya akan zat gizi akan lebih mudah rusak dan menimbulkan resiko lebih mudah rusak dan menimbulkan resiko keamanan pangan yang lebih besar keamanan pangan yang lebih besar dibandingkan dengan bahan yang dibandingkan dengan bahan yang kandungan gizinya lebih rendah. kandungan gizinya lebih rendah.
Jenis kerusakan bahan pangan
• Kerusakan mikrobiologis • Kerusakan mekanis • Kerusakan fisik • Kerusakan biologis • Kerusakan kimia
• Kerusakan mikrobiologis kerusakan yang disebabkan oleh mikroorganisme
• Kerusakan mekanis kerusakan yang diakibatkan oleh adanya gesekan atau tekanan saat panen, penyimpanan atau distribusi
• Kerusakan fisik kerusakan yang diakibatkan oleh insekta atau rodentia, kondisi lingkungan seperti suhu, sinar matahari.
• Kerusakan biologis kerusakan yang diakibatkan oleh respirasi bahan pangan
• Kerusakan kimia kerusakan yang diakibatkan oleh reaksi kimia seperti reaksi oksidasi, hidrolisis, reaksi enzimatis.
Kerusakan MikrobiologisKerusakan Mikrobiologis
JamurJamur Jamur dapat memanfaatkan berbagai senyawa Jamur dapat memanfaatkan berbagai senyawa
untuk hidupnya, dan memerlukan oksigen agar untuk hidupnya, dan memerlukan oksigen agar dapat hidup (bersifat aerob). dapat hidup (bersifat aerob).
Rentang suhu optimalnya (suhu terbaik dimana Rentang suhu optimalnya (suhu terbaik dimana pertumbuhan jamur dapat maksimal) adalah 20-pertumbuhan jamur dapat maksimal) adalah 20-35oC. 35oC.
Jamur masih tumbuh dalam refrigerator, yaitu Jamur masih tumbuh dalam refrigerator, yaitu suhu antara 10-15oC. Jamur dan sporanya dapat suhu antara 10-15oC. Jamur dan sporanya dapat mati pada suhu 100oC, atau pada suhu 71-82oC mati pada suhu 100oC, atau pada suhu 71-82oC dalam waktu yang cukup.dalam waktu yang cukup.
Cahaya matahari dapat menghambat Cahaya matahari dapat menghambat pertumbuhan sebagian jamur, tetapi ada juga pertumbuhan sebagian jamur, tetapi ada juga yang tumbuh dalam cahaya terang.yang tumbuh dalam cahaya terang.
Bahan-bahan yang biasa diserang jamur, antara lain:Bahan-bahan yang biasa diserang jamur, antara lain: Bahan-bahan yang bergula, contohnya: selaiBahan-bahan yang bergula, contohnya: selai Bahan hewani, contohnya daging, keju, mentegaBahan hewani, contohnya daging, keju, mentega Bahan segar, sayuran dan buahBahan segar, sayuran dan buah
Ada jenis jamur yang berbahaya, yaitu Ada jenis jamur yang berbahaya, yaitu Aspergillus Aspergillus flavusflavus, yang menghasilkan aflatoksin. , yang menghasilkan aflatoksin. Jamur ini biasanya tumbuh pada kacang-kacangan. Jamur ini biasanya tumbuh pada kacang-kacangan. Akan tetapi, jamur juga dapat dimanfaatkan untuk Akan tetapi, jamur juga dapat dimanfaatkan untuk pembuatan asam sitrat, pembuatan kecap, dan pembuatan asam sitrat, pembuatan kecap, dan membentuk flavor pada keju.membentuk flavor pada keju.
YeastYeast Yeast merupakan organisme uniseluler yang Yeast merupakan organisme uniseluler yang
bersifat aerob.bersifat aerob. Salah satu peranan Yeast yang berguna adalah Salah satu peranan Yeast yang berguna adalah
digunakan dalam proses fermentasi. digunakan dalam proses fermentasi. Yeast mempunyai sekumpulan enzim yang Yeast mempunyai sekumpulan enzim yang
diketahui sebagai zymase yang berperanan pada diketahui sebagai zymase yang berperanan pada fermentasi senyawa gula. fermentasi senyawa gula.
Proses yang terjadi adalah: gula → alkohol + CO2. Proses yang terjadi adalah: gula → alkohol + CO2. Proses ini terjadi pada keadaan anaerob.Proses ini terjadi pada keadaan anaerob.
Jika ditambah O2 berlebih, proses yang terjadi: gula Jika ditambah O2 berlebih, proses yang terjadi: gula → CO2 + H2O. → CO2 + H2O.
Proses fermentasi ini digunakan dalam proses Proses fermentasi ini digunakan dalam proses pembuatan roti, tape dan anggur. Pada pembuatan pembuatan roti, tape dan anggur. Pada pembuatan roti, alkohol hilang menguap, dan yang digunakan roti, alkohol hilang menguap, dan yang digunakan adalah CO2 yang terbentuk yaitu untuk membuat adalah CO2 yang terbentuk yaitu untuk membuat roti mengembang / tidak bantat. roti mengembang / tidak bantat.
Peranan yang tidak disukai Peranan yang tidak disukai yeast yeast dapat tumbuh pada buah-buahan dapat tumbuh pada buah-buahan tidak dapat dikonsumsi. tidak dapat dikonsumsi.
Selain itu akibat adanya yeast berlebih, Selain itu akibat adanya yeast berlebih, sari buah anggur akan menjadi cuka, sari buah anggur akan menjadi cuka, jika disimpan terlalu lamajika disimpan terlalu lama
Suhu optimum untuk pertumbuhannya Suhu optimum untuk pertumbuhannya adalah 20-38 oC. Dan pada suhu 100oC adalah 20-38 oC. Dan pada suhu 100oC yeast dan sporanya dapat mati.yeast dan sporanya dapat mati.
• BakteriBakteri– Bakteri terdapat di air, tanah, udara, dan Bakteri terdapat di air, tanah, udara, dan
pada makanan. Bakteri ada yang bersifat pada makanan. Bakteri ada yang bersifat aerob maupun anaerob.aerob maupun anaerob.
– Salah satu peranan bakteri menguntungkan Salah satu peranan bakteri menguntungkan adalah kemampuannya dalam menghasilkan adalah kemampuannya dalam menghasilkan flavor yang disukai. flavor yang disukai.
– Misalnya bau laktat pada mentega, cita rasa Misalnya bau laktat pada mentega, cita rasa asinan pada sayuran, dan flavor keju. asinan pada sayuran, dan flavor keju.
– Walaupun memang tidak dapat dipungkiri Walaupun memang tidak dapat dipungkiri bahwa bakteri dapat pula menghasilkan bahwa bakteri dapat pula menghasilkan senyawa yang berbahaya bagi kesehatansenyawa yang berbahaya bagi kesehatan
– Suhu optimumnya (secara general) Suhu optimumnya (secara general) adalah 20-55 oC, dengan kandungan air adalah 20-55 oC, dengan kandungan air sebesar 25-30%.sebesar 25-30%.
– Klasifikasi bakteri :Klasifikasi bakteri :•a. Bakteri termofila. Bakteri termofil : > 45 oC: > 45 oC•b. Bakteri psikrofilb. Bakteri psikrofil : < 10 oC: < 10 oC•c. Bakteri mesofilc. Bakteri mesofil : 20-45 oC: 20-45 oC
– Low Acid Food (makanan dengan pH Low Acid Food (makanan dengan pH <4,5) lebih mudah diawetkan karena <4,5) lebih mudah diawetkan karena bakteri dan sporanya lebih mudah mati.bakteri dan sporanya lebih mudah mati.
Faktor-faktor yang Faktor-faktor yang mempengaruhi tumbuhnya mempengaruhi tumbuhnya mikroorganismemikroorganisme• NutrisiNutrisi
– Unsur dasar yang dibutuhkan mikroba Unsur dasar yang dibutuhkan mikroba C, N, C, N, H, O2, S, F, M, Fe dan logam lainnya.H, O2, S, F, M, Fe dan logam lainnya.
• WaktuWaktu• SuhuSuhu• pHpH• Ketersediaan oksigenKetersediaan oksigen• AwAw• Senyawa kimiaSenyawa kimia• RadiasiRadiasi
Kerusakan MekanisKerusakan Mekanis
• Ciri-ciri umum kerusakan mekanis :– Memar akibat tertindih atau tertekan– Sobek– Terpotong– Pecah– Hancur
• Hasil penelitian menunjukkan perlakuan lama penggetaran berpengaruh nyata terhadap peningkatan rata-rata nilai kerusakan mekanis, susut berat, tingkat kelunakan dan laju repirasi pada buah pisang.
• Tingkat kerusakan mekanis pada buah pisang mencapai 100% pada lama penggetaran selama 6-12 jam
• Kerusakan mekanis dapat terjadi akibat benturan selama penangkapan, pengangkutan, dan persiapan sebelum pengolahan.
• Gejala yang timbul akibat kerusakan mekanis ini antara lain memar (karena tertindih atau tertekan), sobek, atau terpotong.
• Kerusakan mekanis pada ikan tidak berpengaruh nyata terhadap nilai gizinya, tetapi cukup berpengaruh terhadap penampilan dan penerimaan konsumen.
• Waktu panen 70 hst (hari setelah tanam) 70 hst diperoleh umbi kentang yang kulit arinya mudah mengelupas, sehingga dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan mekanis yang dapat timbul pada saat penanganan baik saat dilakukan sortasi, grading,pengemasan maupun pengangkutan. Kerusakan mekanis tertinggi terjadi pada umur panen 70 hst yaitu 75%, dan terendah pada umur panen 110 hst yaitu 0,75%.
Kerusakan FisikKerusakan Fisik
• Insekta, parasit atau tikus berlubang, ada bekas gigitan
• Suhu tinggi memar, lembek• Kelembaban relatif rendah dapat menyebabkan
kehilangan air– Kalau kehilangan air dari dalam produk yang telah dipanen
jumlahnya relatif masih kecil mungkin tidak akan menyebabkan kerugian atau dapat ditolelir, tetapi apabila kehilangan air tersebut jumlahnya banyak akan menyebabkan hasil panen yang diperoleh menjadi layu dan bahkan dapat menyebabkan produk hortikultura menjadi mengkerut.
• Udara/oksigen• Sinar matahari
Kerusakan BiologisKerusakan Biologis Respirasi adalah suatu proses pertukaran gas yang Respirasi adalah suatu proses pertukaran gas yang
melibatkan proses metabolisme perombakan senyawa melibatkan proses metabolisme perombakan senyawa makromolekul (karbohidrat, protein, lemak) menjadi makromolekul (karbohidrat, protein, lemak) menjadi CO2, air dan sejumlah energi. CO2, air dan sejumlah energi.
Laju respirasi yang sangat cepat Laju respirasi yang sangat cepat mempercepat mempercepat proses kebusukanproses kebusukan
Laju dari proses respirasi dalam produk hortikultura Laju dari proses respirasi dalam produk hortikultura akan menentukan daya tahan dari produk tersebut akan menentukan daya tahan dari produk tersebut baik buah-buahan maupun sayur-sayuran yang telah baik buah-buahan maupun sayur-sayuran yang telah dipanen, dipanen,
sehingga ada produk yang tahan disimpan lama sehingga ada produk yang tahan disimpan lama setelah dipanen seperti pada biji-bijian, umbi-umbian setelah dipanen seperti pada biji-bijian, umbi-umbian tetapi banyak tidak tahan disimpan lama, seperti pada tetapi banyak tidak tahan disimpan lama, seperti pada produk buah-buahan yang berdaging maupun produk produk buah-buahan yang berdaging maupun produk hortikultura yang lunak-lunak seperti sayur-sayuran hortikultura yang lunak-lunak seperti sayur-sayuran daun.daun.
Secara umum dapat dikatakan bahwa laju Secara umum dapat dikatakan bahwa laju proses respirasi merupakan penanda atau proses respirasi merupakan penanda atau sebagai ciri dari cepat tidaknya perubahan sebagai ciri dari cepat tidaknya perubahan komposisi kimiawi dalam produk, dan hal komposisi kimiawi dalam produk, dan hal tersebut behubungan dengan daya simpan tersebut behubungan dengan daya simpan produk hortikultura setelah panen.produk hortikultura setelah panen.
Secara umum proses respirasi dalam produk Secara umum proses respirasi dalam produk dapat dibedakan menjadi tiga tingkat yaitu: dapat dibedakan menjadi tiga tingkat yaitu: pertama pemecahan polisakarida menjadi gula pertama pemecahan polisakarida menjadi gula sederhana; kedua oksidasi gula menjadi asam sederhana; kedua oksidasi gula menjadi asam piruvat; serta yang ketiga adalah transformasi piruvat; serta yang ketiga adalah transformasi piruvat dan asam-asam organik lainnya menjadi piruvat dan asam-asam organik lainnya menjadi CO2 , air, dan energi yang berlangsung secara CO2 , air, dan energi yang berlangsung secara aerobik.aerobik.
FAKTOR-FAKTOR YANG FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU MEMPENGARUHI LAJU
RESPIRASIRESPIRASI Faktor internalFaktor internal
– Susunan Kimiawi Jaringan,Susunan Kimiawi Jaringan,– Besar-kecilnya Komoditas,Besar-kecilnya Komoditas,– Kulit Penutup Alamiah / Pelapis Alami. Kulit Penutup Alamiah / Pelapis Alami. – Type / Jenis dari Jaringan. Type / Jenis dari Jaringan.
Faktor Eksternal Faktor Eksternal – Suhu, O2 dan CO2, Zat pengatur Suhu, O2 dan CO2, Zat pengatur
tumbuh, kerusakan fisik/mekanistumbuh, kerusakan fisik/mekanis
2 Reaksi Kimia & BiokimiaReaksi Kimia & Biokimia
L
C
P
Peroksida
ReactiveCarbonyl
• Pigmen• Vitamin• Flavor
• Off Flavor• Off Color
• Loss of Nutr. Value• Loss of Texture
PO2 , Heat Oksidasi
Catalyst
• Heat• Strong Acid
• Strong Base
• Aw• Temperature
Lingkungan Air
L : Lipid Pool (Trigliserida, asam lemak, phospholipid, dll)C : Carbohydrate Pool (polisakarida, gula, asam organik, dll)P : Protein Pool (protein, peptida, asam amino, dll)
2Reaksi Kimia & BiokimiaReaksi Kimia & Biokimia
1.Browning : Enzymatic and Non Enzymatic2.Lipid hydrolysis3.Lipid oxidation4.Protein denaturation5.Protein crosslinking6.Protein hydrolysis7.Polysaccharide hydrolysis8.Polysaccharide synthesis9.Glycolytic Changes10.Degradation of Pigmen
2 Reaksi Kimia & BiokimiaReaksi Kimia & BiokimiaPerubahan yg tdk diinginkanPerubahan yg tdk diinginkan Atribut MutuAtribut Mutu
1. a. Loss of WHC1. a. Loss of WHC
b. Loss of Solubilityb. Loss of Solubility
c. Tougheningc. Toughening
d. Softening d. Softening
TEKSTURTEKSTUR
2. a. Rancidity2. a. Rancidity
b. Cooked & Caramel Flavorb. Cooked & Caramel Flavor
c. Other Off-flavorc. Other Off-flavorFLAVORFLAVOR
3. a. Darkening3. a. Darkening
b. Bleachingb. Bleaching
c. Off-Colorsc. Off-ColorsCOLORCOLOR
4. Degradation of :4. Degradation of :
a. Vitamina. Vitamin
b. Proteinb. Protein
c. Lipidc. Lipid
d. Mineral d. Mineral
NUTRITIVE VALUENUTRITIVE VALUE
Hubungan Sebab-Akibat DalamHubungan Sebab-Akibat DalamKerusakan Bahan Pangan & Hasil PertanianKerusakan Bahan Pangan & Hasil Pertanian
3
SEBABSEBAB AKIBATAKIBAT PERUBAHAN MUTUPERUBAHAN MUTU
Hydrolysis of Hydrolysis of LipidLipid
FFA react with FFA react with ProteinProtein
Tekstur : a, Tekstur : a, b, cb, c Flavor : a, cFlavor : a, c Nutr. Val. : bNutr. Val. : b
Hydrolysis of Hydrolysis of PolysaccharidePolysaccharidess
Sugar react Sugar react with Proteinwith Protein
Tekstur : a, Tekstur : a, b, cb, c Flavor : bFlavor : b Color : aColor : a Nutr. Val. : a, Nutr. Val. : a, bb
Hubungan Sebab-Akibat DalamHubungan Sebab-Akibat DalamKerusakan Bahan Pangan & Hasil PertanianKerusakan Bahan Pangan & Hasil Pertanian
3
SEBABSEBAB AKIBATAKIBAT PERUBAHAN MUTUPERUBAHAN MUTU
Oxidation of Oxidation of LipidsLipids
Oxidation Oxidation products reacts products reacts with many other with many other constituentsconstituents
Tekstur : a, b, Tekstur : a, b, cc Flavor : aFlavor : a Color : a, bColor : a, b Nutr. Val. : a, b, cNutr. Val. : a, b, c
Bruising of FruitsBruising of Fruits Cell break, Cell break, enzyme released, enzyme released, oxygen accessibleoxygen accessible
Tekstur : dTekstur : d Flavor : cFlavor : c Color : aColor : a Nutr. Val. : aNutr. Val. : a
Hubungan Sebab-Akibat DalamHubungan Sebab-Akibat DalamKerusakan Bahan Pangan & Hasil PertanianKerusakan Bahan Pangan & Hasil Pertanian
3
SEBABSEBAB AKIBATAKIBAT PERUBAHAN MUTUPERUBAHAN MUTU
Heating of Green Heating of Green VegetablesVegetables
Cells walls and Cells walls and membranes loss membranes loss integrity, acids and integrity, acids and enzymes are enzymes are releasedreleased
Tekstur : dTekstur : d
Flavor : cFlavor : c
Color : cColor : c
Nutr. Val. : a, dNutr. Val. : a, d
Heating of muscle Heating of muscle tissuetissue
Protein denature Protein denature and aggregate, and aggregate, enzyme become enzyme become inactiveinactive
Tekstur : b, c, dTekstur : b, c, d
Flavor : bFlavor : b
Color : cColor : c
Nutr. Val. : aNutr. Val. : a
Analisis faktor internal dan Analisis faktor internal dan eksternal bahaneksternal bahan
4
• RH• T • Ka
• T
• Bila Ka tinggi dan RH rendah maka terjadi ………………dan pada gilirannya akan terjadi ………………
• Bila T bahan < dari T ruang maka terjadi ……………. dan pada gilirannya akan terjadi ……………………..
• Ka• T
Pengemas
Kondensasi uap air
• Bila terjadi respirasi dan evaporasi dari buah maka terjadi kondensasi uap air dan pada gilirannya akan terjadi ………………
O K S I G E N
Vit
Pengemas
JamurO2
• Oksigen merusak vitamin (A dan C), warna, cita rasa, dan zat gizi lainnya (lemak)• Oksigen untuk pertumbuhan kapang• Pencegahan :
• Pengemas vakum• Memasukkan gas inert CO2 atau N2
• Memberikan pengikat oksigen