Karakteristik Kimia Hasil Pertanian - Kel.8 [PDF]

Citation preview

KARAKTERISTIK KIMIA HASIL PERTANIAN Dosen Pengampu : Prof. Dr. Bernatal Saragih, M.Si



Disusun Oleh : Kelompok 8



Nama Anggota : Salsabila Nagilfa Rahmantika Marni Ani Lestari Febri Yanto Paskalia Renti Syanditiya Noval Ramadhan



2003036036 2003036037 2003036039 2003036041 2003036042



PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS MULAWARMAN 2021



BAB I PENDAHULUAN



A. LATAR BELAKANG Sifat kimia adalah bahan hasil pertanian adalah sifat yang berkaitan dengan zat gizi yang tergandung didalamnya. Kandungan zat gizi yang terdapat di dalam bahan pangan terdiri dari karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral dan kadar air. Pengukuran sifat kimia ini tidak bisa dilakukan secara organoleptis melainkan harus dengan peralatan laboratorium. B. RUMUSAN MASALAH 1. kandungan gizi apa yang dapat kamu ketahui dari karakteristik kimia hasil pertanian. 2. Faktor - faktor pendukung apa saja yang dapat kamu ketahui dari karakteristik kimia hasil pertanian C. TUJUAN 1. Dapat mengetahui sifat-sifat bahan tersebut. 2. Dapat mengetahui faktor - faktor apa saja yang mendukung terjadinya kandungan gizi. D. KAJIAN TEORI Sifat atau karakteristik kimia bahan hasil pertanian umumnya dijabarkan sebagai nilai-nilai hasil analisis bahan makanan atau gizi dan kandungan senyawa penting lain dari bahan hasil pertanian tersebut. Pengetahuan tentang sifat kimia.bahan hasil pertanian perlu dipelajari karena dapat dijadikan pedoman untuk mencari proses pengolahan yang tepat. Selain itu, juga dapat diduga jenis kerusakan yang mungkin terjadi pada bahan hasil pertanian dan cara pencegahan terjadinya kerusakan. Kandungan kimia bahan hasil pertanian secara umum adalah karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral, resin, minyak atsiri, zat warna, dan sebagainya.



BAB II PEMBAHASAN sifat kimia bahan hasil pertanian umumnya dijabarkan sebagai nilai-nilai hasil analisis bahan makanan atau gizi dan kandungan senyawa penting lain dari bahan hasil pertanian tersebut. Pengetahuan tentang sifat kimia bahan hasil pertanian perlu dipelajari karena dapat dijadikan pedoman untuk mencari proses pengolahan yang tepat. Selain itu, juga dapat diduga jenis kerusakan yang mungkin terjadi pada bahan hasil pertanian dan cara pencegahan terjadinya kerusakan. Kandungan kimia bahan hasil pertanian secara umum adalah karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral, resin, minyak atsiri, zat warna, dan sebagainya.



A. KARBOHIDRAT Karbohidrat merupakan sumber kalori utama di samping sebagai penentu karakteristik bahan pangan, misalnya rasa, warna, dan tekstur.Menurut ukuran molekulnya, karbohidrat dapat dibedakan atau dikelompokkan menjadi 3 golongan sebagai berikut. 1. Monosakarida, yaitu karbohidrat sederhana dengan 5 atau 6 atom karbon dalam setiap molekulnya. Contoh golongan ini adalah hidrokarbon berupa gula dalam buah-buahan yang berasa manis (glukosa, fruktosa) 2. Oligosakarida, yaitu polimer tersusun atas 2-10 monosakarida. Biasanya terdapat pada tebu dan bit (sukrosa, maltosa, laktosa/gula susu). 3. Polisakarida, merupakan polimer karbohidrat yang berbobot molekul tinggi karena tersusun atas lebih dari sepuluh unit monosakarida pada setiap molekulnya. Tiga polisakarida yang penting dalam gizi manusia adalah pati, glikogen, dan selulosa. Pati biasanya terdapat dalam serealia dan umbi-umbian. Pati mempunyai sifat tidak larut dalam air dingin. Salah satu analisis karbohidrat yang mudah dilakukan adalah dengan perkiraan kasar atau dikenal dengan analisis proksimat (proximate analysis). Penentuannya dilakukan berdasarkan kandungan bahan lain, yaitu protein, lemak, abu, dan air dalam bahan sehingga sering pula disebut sebagai suatu analysis by difference. Akibatnya, kandungan serat kasar dalam bahan akan dihitung sebagai karbohidrat pula. B. PROTEIN Protein merupakan senyawa polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Setiap senyawa asam amino mengandung satu gugusan amina (-NH2) dan satu gugusan karboksil (-COOH). Dari 20 jenis asam amino dasar atau asam amino baku, dapat dibentuk protein yang tak terbatas jumlahnya atau jenisnya, namun diperkirakan di alam hanya ada sekitar 2000 jenis protein.Kadar protein dalam bahan hasil pertanian sangat beragam. Kadar protein yang tinggi terdapat pada produk hewani, misalnya pada daging, kadar proteinnya dapat mencapai 16-33%. Demikian pula pada bahan nabati kadar proteinnya juga sangat beragam, misalnya pada kacang-kacangan dan bijian



sumber protein dapat mencapai 16-33%, namun pada sayuran 4-10% dan pada buahbuahan hanya sekitar 0-2%. C. LEMAK Lemak yang terdapat dalam pangan dibentuk dari gabungan gliserol danasam lemak.Menurut bobotnya, lemak memiliki energi 2 kali lebih banyak dibandingkan karbohidrat atau protein. Lemak memiliki banyak manfaat dalam industri, di antaranya adalah sebagai media penghantar panas (sebagai minyak goreng, margarin, mentega, shortening), serta memperbaiki tekstur dan cita rasa pada produk pangan.Umumnya lemak dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu lemak yang berbentuk padat pada suhu kamar dan minyak atau lemak yang berbentuk cair pada suhu kamar. Lemak umumnya berasal dari sumber hewani, sedang minyak berasal dari bahan nabati.Lemak padat pada umumnya mengandung asam lemak jenuh dalam persentase yang lebih tinggi daripada minyak.Minyak mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh.Minyak nabati dapat dibedakan menjadi tiga kelompok sebagai berikut. 1. Minyak mengering (drying oil), yaitu minyak yang membentuk lapisan keras jika mengering. 2. Semi drying oil, yaitu minyak yang dapat kering jika dibiarkan tetapi tidak membentuk lapisan keras, misalnya minyak jagung, minyak biji kapas, dan minyak bunga matahari.Minyak tidak dapat mengering meskipun dibiarkan dalam waktu yang lama (non drying oil), seperti minyak kelapa dan minyak kacang tanah. D. VITAMIN DAN MINERAL Vitamin yang terdapat pada bahan pangan mempunyai peranan penting untuk pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan tubuh. Vitamin dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam air seperti vitamin B, vitamin C sedangkan vitamin yang larut dalam lemak yaitu vitamin A, D, E, dan K. Vitamin banyak terdapat di dalam buah-buahan.Mineral digolongkan sebagai zat gizi anorganik dan disebut pula sebagai “unsur abu” dalam bahan pangan. Beberapa contoh mineral, antara lain kalsium, fosfor, besi, mangan, kalium, natrium, magnesium, serta yodium. Hasil pertanian secara kimia tersusun atas komponen komponen penting seperti karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan mineral.Senyawa senyawa tersebut dijadikan sebagai suatu sumber energi dan pembangun sel bagi tubuh manusia maupun hewan.Kandungan nilai gizi bahan hasil pertanian secara langsung dapat dipengaruhi oleh peristiwa yang berlangsung secara biologis, misalnya perkecambahan biji.Untuk berlangsungnya perkecambahan diperlukan energi.Energi pertumbuhan diperoleh dari karbohidrat dan protein serta lemak yang ada dalam biji tersebut. Oleh karena itu pada setiap perkecambahan, kandungan senyawa penting akan berkurang.



a) Metabolisme Bahan Pangan Bahan pangan merupakan mahluk hidup yang melakukan berbagai proses-proses biologis untuk melangsungkan hidupnya terutama menghasilkan energi, agar segala proses biologis dan fisiologisnya dapat berkembang dengan baik. Dengan adanya energi yang dihasilkan, reaksi-reaksi kimia pun terjadi.Energi ini dapat diperoleh dari matahari (fotosintesis) dengan bantuan kloroplas pada tanaman hijau, respirasi dan fermentasi. b) Fotosintesis Fotosintesis adalah suatu proses metabolisme dalam tanaman untuk membentuk karbohidrat dengan bantuan CO2 dari udara dan air dari dalam tanah dengan sinar matahari dan klorofil sebagai reseptor sinar. Klorofil dan sinar matahari akan menghasilkan energi dalam tanaman yang dapat digunakan untuk sintesis makromolekul dalam sel, misalnya untuk membentuk karbohidrat dengan mereduksi CO2. Hasil reaksi sampingan yang terjadi berupa molekul O2 yang merupakan sumber oksigen bagi sistem respirasi makhluk hidup.



c) Respirasi Respirasi atau pernafasan adalah suatu proses metabolisme dengan cara menggunakan oksigen dalam pembakaran senyawa makromolekul seperti karbohidrat, protein, lemak, yang menghasilkan CO2, air dan sejumlah elektron-elektron. Senyawa makromolekul dioksidasi dengan membentuk NADH (Nicotiamida Adenin Dinukleotida) dan ion H+, kemudian melalui flavoprotein dan sistem cytochrom, elektron yang dihasilkan akan mereduksi oksigen dan akan menghasilkan air. Dari reaksi yang panjang tersebut akan dihasilkan energi dalam bentuk ATP (Adenosin Triposfat)yaitu sebesar 38 mol ATP/mol glukosa. Gambaran proses respirasi sebagai berikut : Apabila senyawa molekul tersebut adalah glukosa maka reaksinya :Oksigen merupakan senyawa yang baik untuk direduksi oleh elektron karena mempunyai harga “potensial listrik”(Eo) yang positif dan besar. Eo merupakan suatu ukuran kekuatan untuk melakukan oksidasi dan reduksi. Nilai Eo oksigen adalah (+0,82) sedangkan nilai Eo senyawa makromolekul umumnya negatif. Semakin besar perbedaan Eo yang ada, maka semakin besar energi yang dihasilkan. Disamping hal tersebut di atas, oksigen mudah didapat dan selalu ada tersedia dalam jumlah yang cukup besar di udara, yaitu kira-kira 20,1%. d) Fermentasi Fermentasi juga merupakan proses biologis yang melibatkan reaksi oksidasi reduksi, dimana baik zat yang teroksidasi (pemberi elektron) dan yang direduksi (penerima elektron) adalah zat organik. Hal ini berbeda dengan respirasi, dimana zat anorganik (O2) sebagai penerima elektron. Senyawa organik yang banyak digunakan dalam proses fermentasi pada umumnya adalah glukosa. Melalui proses glikolisis gula tersebut dipecah menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana menjadi aldehid, alkohol atau asam.



Pada hasil pertanian seperti buah dan sayur, sistem fermentasii tersebut dapat berlangsung terutama bila persediaan oksigen berkurang, sehingga pola pembentukan energi berubah dari cara respirasi ke fermentasi. Bila buah melakukan fermentasi, maka energi yang diperoleh relatif lebih sedikit persatuan berat substrat yang tersedia. Untuk memenuhi kebutuhan energi,maka diperlukan substrat (glukosa) dalam jumlah yang banyak, sehingga dalam waktu yang singkat persediaan substrat akan habis dan akhirnya buah-buahan tersebut akan mati dan busuk. Dalam proses fermentasi, kapasitas sel untuk melangsungkan proses oksidasi tergantung dari jumlah senyawa penerima elektron terakhir yang dapat digunakan. e) Pengukuran Proses Mengukur Proses Respirasi Dalam proses respirasi beberapa senyawa penting yang dapat digunakan untuk mengukur proses ini adalah glukosa, ATP, CO2 dan O2. Oleh karena itu ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengukur perubahan kandungan gula, jumlah ATP, jumlah CO2 yang dihasilkan dan jumlah O2 yang digunakan. Perubahan kandungan Gula Perubahan kandungan gula dalam bahan pangan digunakan untuk mengukur atau mengetahui keaktifan respirasi, akan tetapi secara praktis sukar dilakukan karena gula yang terdapat dalam bahan jumlahnya tidak tetap. Hal ini disebabkan karena pembentukan gula hasil degradasi karbohidrat bersama dengan degradasi gula dalam proses glikolosis. Kandungan ATP (Adenosin Tri Fosfat) Kandungan ATP yang dihasilkan selama proses metabolisme secara teoritis dapat diukur, akan tetapi dalam praktek sangat sukar dikerjakan, sebab untuk untuk menghitung jumlah ATP yang terbentuk dibutuhkan waktu yang lama dan ketelitian yang tinggi. Produksi CO2 Jumlah CO2 yag diproduksi selama proses respirasi relatif cukup besar, sehingga mudah utuk melakukan pengukuran. Dalam tanaman proses respirasi sesungguhnya dapat terjadi secara aerobik dan anaerobik. Respirasi anaerobik adalah proses respirasi dengan menggunakan senyawa penerima elektronbukan oksigen, tetapi Senyawa organik teroksidasi Senyawa organik tereduksi e- (energi) menggunakan senyawa yang terdapat dalam bahan itu sendiri, dikenal sebagai proses fermentasi. Oleh karena itu, pengukuran proses respirasi dengan mengukur jumlah CO2 yang keluar tersebut, tidak akan dapat diketahui apakah proses respirasi itu bersifat aerobik maupun anaerobik. Penyerapan O2Jumlah oksigen yang digunakan dalam proses respirasi relatif sangat sedikit walaupun cara pengukuran ini mungkin dapat dikerjakan dengan menggunakan alat kromatografi gas yang mempunyai kepekaan yang cukup tinggi. Untuk mengukur proses respirasi dapat digunakan rumus sebagai berikut :RQ = Volume CO2 yang diproduksi Volume O2 yang diserap RQ = Respiratory quotient. Senyawasenyawa yang dapat digunakan dalam proses respirasi dapat berupa glukosa dari karbohidrat atau senyawa makro lainnya seperti lemak dan protein.



Sedangkan pada respirasi yang berlangsung dengan cara mengoksidasi protein maka akan dihasilkan RQ sekitar 0,80. Jadi apabila RQ = 1, kemungkinan bahan yang dioksidasi adalah karbohidrat. Bila nilai RQ = 0,71 bahan yang mengalami proses oksidasi adalah lemak, sedangkan bila RQ diantara 0,71-1,0 berarti bahwa yang dioksidasi adalah campuran. BAB III KESIMPULAN Kimia (nilai gizi), Hasil pertanian secara kimia tersusun atas komponen komponen penting seperti karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan mineral.Senyawa senyawa tersebut dijadikan sebagai suatu sumber energi dan pembangun sel bagi tubuh manusia maupun hewan.Oleh karena itu, sangat diharapkan bahan hasil pertanian tetap dapat mempertahankan isi kandungannya sampai bahan dikonsumsi.Kandungan nilai gizi bahan hasil pertanian secara langsung dapat dipengaruhi oleh peristiwa yang berlangsung secara biologis, misalnya perkecambahan biji.Untuk berlangsungnya perkecambahan diperlukan energi.Energi pertumbuhan diperoleh dari karbohidrat dan protein serta lemak yang ada dalam biji tersebut. Oleh karena itu pada setiap perkecambahan, kandungan senyawa penting akan berkurang.



DAFTAR PUSTAKA Earle, R.L (1969). Unit Operation in Food Processing.Terjemah. Jakarta: Sastra Hudaya. Himmelblau, D.M. (1994). Basic Principle and Calculation in Chemical Engineering. 5th. New Delhi: Hall of India.