Bahan Pangan Sumber Air

Bahan Pangan Sumber Air 

Air merupakan zat gizi yang sangan penting bagi tubuh dan tidak bisa digantikan oleh zat gizi yang lainnya. Air merupakan penyusun tubuh manusia, sekitar dua pertiga dari berat badan manusia adalah air (Sajogyo et al., 1981). Air merupakan komponen utama dari sel dan merupakan media kelangsungan proses metabolisme dan reaksi kimia dalam tubuh. Pengaturan suhu tubuh juga dipengaruhi oleh air dengan adanya sifat air yang menghantarkan panas ke seluruh tubuh. Bila suhu lingkungan rendah maka radiasi dan konduksi penting sebagai cara mengeluarkan panas. Perubahan suhu badan yang drastis dapat dicegah dengan sifat air yang lain dengan pengaturan penguapan air. Jika kehilangan air yang berlebihan (diare, muntah-muntah) dapat mengakibatkan dehidrasi dengan kehilangan elektrolit (Suhardjo dan Kusharto, 1992). Dalam kondisi kesulitan bahan pangan dan air manusia mungkin dapat hidup tanpa makan selama dua bulan, tetapi tanpa minum akan mati dalam waktu kurang dari satu minggu (Winarno, 1997b). 

Semua bahan pangan mempunyai kandungan air yang berbeda-beda, baik bahan pangan hewani dan nabati. Bahan makanan baik yang berupa sayur- sayuran, buah-buahan, daging maupun susu telah dapat memenuhi kebutuhan air dalam tubuh manusia. Buah apel mempunyai kadar air 80%, nanas, 87%, tomat 95%, kol 92%, kacang hijau 90%, susu sapi 88%, daging sapi 66%, ikan teri kering 38%, susu bubuk 14%, tepung terigu 12% dan semangka 97% (Winarno, 1997b). Air selain didapatkan dari bahan pangan dan air minum juga bisa diperoleh dari hasil proses oksidasi bahan pangan dari dalam sel atau yang disebut air metabolik atau air oksidasi. Air metabolik kira-kira berjumlah 15% dari total air yang didapat dari konsumsi makanan dan minuman (Suhardjo dan Kusharto, 1992). 

Badan manusia hidup dalam tubuhnya terdapat kandungan air rata-rata 65% atau sekitar 47 liter per orang dewasa. Setiap hari harus dikonsumsi sekitar 2,5 liter untuk mengganti air tubuh. Diperkirakan air yang diganti tersebut satu setengah liter dari air minum dan satu liter dari bahan makanan yang dikonsumsi (Winarno, 1997b). 

Gizi atau Zat Gizi 

Menurut Suhardjo dan Kusharto (1992) zat gizi di dalam bahan pangan yang diperlukan di dalam tubuh manusia untuk memenuhi kelestarian hidupnya digolongkan menjadi enam kelompok, yaitu: 

1. Karbohidrat. 

2. Protein. 

3. Lemak. 

4.Vitamin. 

5. Mineral. 

6. Air. 

Karbohidrat 

Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau keton atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila di hidrolisa. Nama karbohidrat berasal dari kenyataan bahwa kebanyakan dari senyawa ini mempunyai rumus empiris yang menunjukkan karbon hidrat dan memiliki nisbah karbon terhadap hidrogen dan oksigen 1:2:1, misal D-glukosa rumus empiris C6H12O6 (Lehninger, 1990). 

Karbohidrat dapat diperoleh dari bahan pangan hewani dan nabati. Pada kehidupan sehari-hari terutama dipenuhi oleh bahan makanan asal tumbuh-tumbuhan. Pada tumbuhan karbohidrat terutama dibentuk oleh reaksi dari CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari melalui proses fotosintesis dalam sel tanaman yang berklorofil, sebagai berikut: 

sinar 

CO2 + H2O ----------------------> (C6H12O6)n + O2. 

matahari 

(Winarno, 1997b). 

Karbohidrat yang hanya terdapat dalam makanan asal tumbuhan atau nabati yang tidak terdapat pada hewan adalah serat. Serat banyak terdapat pada biji-bijian dan padi-padian seperti beras, jagung dan gandum. Serat sangat dianjurkan untuk konsumsi makan manusia terutama untuk diet (Baraas, 1993). 

Secara garis besar ada tiga kelas besar karbohidrat, yaitu: monosakarida, oligosakarida dan polisakarida. Polisakarida dan oligosakarida dapat dihidrolisis secara sempurna menjadi monosakarida (Page, 1985). 

Monosakarida 

Monosakarida adalah suatu polihidroksi aldehida atau polihidroksi keton dengan rumus empiris (CH2O)n. Tata nama monosakarida tergantung pada jumlah atom karbon. Misal: C berjumlah tiga Triosa, C berjumlah empat Tetrosa, C berjumlah 5 Pentosa, C berjumlah 6 Heksosa, C berjumlah 7 Heptosa (Page, 1985). 

Menurut Lehninger (1990) kerangka monosakarida adalah rantai karbon berikatan tunggal yang tidak bercabang. Satu diantara atom C berikatan ganda dengan satu atom O membentuk gugus karbonil dan masing-masing rantai C lainnya berikatan dengan gugus hidroksil. Jika gugus karbonil berada pada ujung rantai C maka disebut aldehida atau aldosa. Jika berada pada posisi lain disebut ketosa. Monosakarida paling sederhana adalah gliseraldehid atau aldosa dan dihidroksiaseton atau ketosa. Golongan heksosa yang banyak dijumpai di alam adalah aldoheksosa atau D-glukosa dan ketoheksosa atau D-fruktosa. 

D-glukosa D-fruktosa 

Glukosa merupakan gula yang terpenting bagi metabolisme tubuh dikenal pula dengan nama gula fisiologis atau dekstrosa. Bentuk glukosa jadi terdapat di alam pada buah-buahan, jagung manis, sejumlah akar dan madu. Fruktosa merupakan gula termanis dari semua gula, dikenal pula dengan nama levulosa dan merupakan hasil hidrolisa dari sukrosa yang di dalam hati perubahannya menjadi glukosa yang dapat dioksidasi sempurna menjadi energi. Galaktosa tidak ditemui bebas di alam tetapi merupakan hidrolisis dari laktosa dan melalui metabolisme akan diubah menjadi glukosa yang akan memasuki siklus Kreb's untuk menghasilkan energi (Suhardjo dan Kusharto, 1992). 

Oligosakarida 

Oligosakarida adalah karbohidrat yang mempunyai dua sampai sepuluh monosakarida atau polimer dengan derajat polimerisasi dua sampai sepuluh. Oligosakarida yang mempunyai dua molekul monosakarida disebut disakarida dan tiga molekul disebut triosa. Oligosakarida yang paling banyak dibahas adalah disakarida, yaitu sukrosa, laktosa dan maltosa. Sukrosa atau sakarosa atau gula tebu terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa, laktosa atau gula susu terdiri dari glukosa dan galaktosa (Winarno, 1997b) dan maltosa atau gula buah terdiri dari dua glukosa (Page, 1985). Beberapa disakarida penting tersebut ditunjukkan pada gambar 

Pada kebanyakan disakarida ikatan kimia yang menggabungkan kedua unit monosakarida disebut ikatan glikosida dan dibentuk jika gugus karboksil pada salah satu gula bereaksi dengan karbon anomer pada gula kedua (Gambar 3).  ikatan glikosida (Page, 1985) 

Sukrosa. Sukrosa adalah disakarida yang terdapat dalam tebu dan mempunyai peranan yang penting. Sukrosa selain didapat dari tebu juga terdapat pada bit, siwalan dan kelapa kopyor. Untuk industri makanan sukrosa biasanya disediakan dalam bentuk kristal halus dan kasar yang sebagian besar dipergunakan dalam bentuk cairan sukrosa (sirup). Pada pembuatan sirup sukrosa dilarutkan dalam air dan dipanaskan sehingga sebagian terurai menjadi glukosa dan fruktosa yang biasa disebut gula invert (Winarno, 1997b). Sukrosa mempunyai sifat daya larut yang tinggi dan dipasaran dijual dalam berbagai bentuk jenis gula dengan ukuran partikel dan kemurnian yang beragam. Pada ukuran kristal normal terdapat kemurnian yang tinggi, ukuran kristal menengah (gula castor) atau gula halus biasanya ditambahkan pati. Bentuk produk gula yang lain adalah gula merah, sirup emas, treacle dan tetes yang tingkat kemurnianannya berturut-turut semakin rendah dengan adanya zat bukan sukrosa yang semakin tinggi (Buckle et al., 1987). Di dalam proses pencernaan sukrosa akan diubah menjadi fruktosa dan glukosa (Suhardjo dan Kusharto, 1992). 

Laktosa. Laktosa adalah disakarida yang banyak terdapat pada susu. Pada susu kandungan normal laktosa 4,8 sampai 5,2 % berupa laktosa monohidrat. Selain laktosa susu juga mengandung karbohidrat yang lain dalam jumlah kecil berupa glukosa, galaktosa dan oligosakarida. Laktosa merupakan gula reduksi yang mengandung gugus aldehid pada residu glukosa. Pada susu ada dua jenis laktosa yaitu alfa-laktosa dan beta-laktosa. Laktosa dibuat pada kelenjar susu yang pada akhir prosesnya terbentuk dari D-galaktosa dan D-glukosa dengan berfungsinya enzim galaktosiltransferase dan alfa-laktalbumin dengan adanya aksi dari modifikasi enzim. Laktosa pada produk susu sangat penting terutama berfungsi sebagai substrat fermentasi, dengan adanya enzim beta-D-galaktosidase (Laktase) laktosa akan dihidrolisa menjadi glukosa dan galaktosa (Goff dan Hill, 1992). Pada beberapa bangsa manusia tidak dapat toleran terhadap laktosa karena kurangnya enzim laktase pada mukosa usus yang biasa disebut laktosa intoleransi. Dalam kondisi ini maka akan mengakibatkan gangguan gastrointestinal seperti mencret, terutama pada bangsa Asia, Afrika dan Indian Amerika (Buckle et al., 1987). 

Maltosa. Maltosa atau gula biji tidak ditemui di alam tetapi dapat dihasilkan dari pencernaan pati dengan bantuan enzim diastase dan terdapat didalam biji-bijian yang dibuat kecambah (Suhardjo dan Kusharto, 1992). 

Polisakarida 

Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang berupa rantai lurus dan bercabang. Polisakarida dapat dihidrolisis oleh enzim-enzim tertentu dan diantaranya dihasilkan oligosakarida. Pada bahan makanan ada dua macam polisakarida yaitu polisakarida yang berfungsi sebagai penguat tekstur (struktural) seperti selulosa, hemiselulosa, pektin dan lignin atau yang disebut serat, dan polisakarida sumber energi seperti pati, dekstrin, glikogen dan fruktan (Winarno, 1997b). 

Pati. Pati merupakan polisakarida yang dihasilkan oleh tanaman yang mengandung unit-unit D-glukosa. Terdapat dengan jumlah yang banyak pada golongan umbi-umbian (kentang), biji-bijian (jagung) dan padi-padian (padi) juga dijumpai pada semua sel tanaman (Lehninger, 1990). Pati terbagi menjadi dua golongan yaitu amilopektin dan amilosa (Page, 1985). Pati merupakan KH sumber energi untuk tubuh dan dapat dipisahkan menjadi dua golongan (fraksi) dengan menggunakan air panas. Amilosa merupakan fraksi terlarut dan amilopektin merupakan fraksi tidak terlarut. Amilosa merupakan polisakarida dengan struktur lurus dengan ikatan alfa-(1,4)-D-glukosa dan amilopektin mempunyai struktur bercabang dengan ikatan alfa-(1,4)-D-glukosa sebanyak 4 - 5 % dari berat total (Winarno, 1997b) dengan percabangan merupakan ikatan alfa (1--> 6) seperti yang dinyatakan oleh Lehninger (1990). Struktur amilosa dan amilopektin tampak pada gambar 4. 

Glikogen. Glikogen merupakan sumber polisakarida utama pada sel hewan dan banyak terdapat pada hati, glikogen juga terdapat pada otot kerangka. Glikogen mempunyai struktur mirip amilopektin tetapi lebih banyak mempunyai cabang dan kompak (Lehninger, 1990). Pada perkembangannya ternyata terdapat senyawa yang mirip glikogen yang terdapat pada kapang, khamir dan bakteria. Glikogen ternyata juga dapat diisolasi dari benih jagung sweet corn. Amilopektin hanya mempunyai kira-kira 6 cabang tetapi glikogen mempunyai 20 sampai 30 cabang yang pendek dan rapat. Glikogen bersifat larut dalam air tidak seperti pati nabati dan mempunyai BM sekitar 5 juta, sehingga merupakan molekul terbesar di alam yang larut dalam air (Winarno, 1997b). Selanjutnya dinyatakan pula bahwa glikogen merupakan cadangan energi yang disimpan dalam hati dan oleh asam atau enzim fosforilase akan diubah menjadi glukosa pada proses metabolisme. Dalam saluran pencernaan glikogen akan dihidrolisis oleh enzim amilase yang berasal dari air liur dan pankreas (Lehninger, 1990). 

Keterangan gambar: 

a. Amilosa, suatu polimer linear dari unit-unit D-glukosa dalam ikatan alfa(1 --> 4). 

b. Amilopektin. Tiap bulatan menggambarkan suatu residu glukosa. Terlihat pada residu glukosa cabang paling luar merupakan cabang yang akan diuraikan oleh enzim alfa-amilase. Bagian paling tengah adalah struktur limit dekstrin yang tertinggal setelah alfa-amilase melepaskan semua residu glukosa sebelah luar. Ikatan alfa (1 --> 6) akan dipotong oleh enzim alfa (1 --> 6) glukosidase sehingga membuka menjadi ikatan alfa (1 --> 4). 

c. Struktur titik cabang. 

Selulosa. Selulosa termasuk KH struktural pembentuk struktur pada dinding sel tanaman. Selulosa merupakan polimer berantai lurus seperti amilosa dengan struktur polimer beta-(1 -->4). Selulosa merupakan senyawa seprti serabut, liat tidak larut dalam air dan ditemukan pada dinding pelindung tumbuhan terutama pada tangkai, dahan, batang dan semua jaringan berkayu (Lehninger, 1990). Struktur selulosa dengan dengan konformasi berbeda tampak pada gambar 5. Selulosa dengan adanya enzim selobiase akan terhidrolisis menghasilkan 2 molekul glukosa dari ujung rantai sehingga terbentuk selobiosa [beta-(1,4)-G-G.Suatu turunan selulosa yang dipakai dalam industri makanan adalac Carboxylmethyl cellulose (CMC) yang digunakan untuk mendapatkan tekstur yang baik pada produk pangan. Misal pada pembuatan es krim CMC akan memperbaiki tekstur dan kristal laktosa yang terbentuk akan lebih halus (Winarno, 1997b). 

Keterangan gambar: 

a. Rantai selulosa unit D-glukosa dalam ikatan beta-(1 --> 4). 

b. Rantai selulosa dengan sifat parallel yang dipersatukan oleh persilangan ikatan hidrogen. 

c. Skema pemotongan dari dua rantai selulosa yang paralel yang memperlihatkan konformasi sebenarnya dari 

    residu D-glukosa dan persilangan ikatan hidrogen. 

Hemiselulosa. Hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi lebih rendah dan mudah larut dalam alkali dan sukar larut dalam asam dibanding selulosa. Hemiselulosa jika dihidrolisis akan menghasilkan D-xilosa, pentosa dan heksosa lain (Winarno, 1997b). 

Pektin. Pektin terdapat pada dinding sel primer tanaman khususnya diantara sela-sela selulosa dan hemi selulosa. Pektin juga berfungsi sebagai bahan perekat pada dinding tanaman. Senyawa pektin merupakan polimer dari asam D-galakturonat (merupakan turunan dari galaktosa) yang dihubungkan dengan ikatan beta-(1,4)-glukosida. Pada umumnya senyawa-senyawa dari pektin diklasifikasikan menjadi tiga kelompok yaitu asam pektat, asam pektinat (pektin) dan protopektin. Protopektin banyak terdapat pada jaringan tanaman yang masih muda. Protopektin, pektin dan asam pektat juga terdapat pada buah dan jumlahnya tergantung pada tingkat pematangan buah tersebut (Winarno, 1997b).