peranan aw dalam pengendalian mutu produk pangan (dr. dede r. adawiyah)(1)
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
1/41
PERANAN a w DALAM
PENGENDALIAN MUTUPRODUK PANGAN
Dede R. Adawiyah
Departemen Ilmu dan Teknologi PanganSE F ST CenterInstitut Pertanian Bogor
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
2/41
PENDAHULUAN
• Air!
berperanan terhadap kualitas produkpangan• ! sifat fisik dan karakteristik tekstur produk
pangan
• ! stabilitas kimia• ! stabilitas mikrobiologi• Perlu memahami hubungan antara sifat fisik-
kimia air dengan berbagai komponen dalambahan pangan yang berkontribusi pada kualitasproduk
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
3/41
DEFINISI a w• Pendekatan termodinamika:
Energi bebas ! chemical potential ! = ! o + RT ln (a)• Diukur pada kondisi kesetimbangan
µ food µ vapor
RT ln aw = RT ln ppo
!"#$%!&' )*+#,-&'. #,#/012$*'#
aw = p/p o
µvapor
µ food
RH
a w = ERH/100a w: water activityP : tekanan uap air di bagian atas bahan po: tekanan uap air dl air murni
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
4/41
a w
• Pada kesetimbangan: (a w)cracker = (a w)cheese = (a w)udara
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
5/41
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
6/41
Konsep of mono & multilayers (Rahman, 2009)
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
7/41
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
8/41
• a w tergantung dari jenis solut-nya
– margarine ! hydrophobic lipids – fruits ! hydrophilic sugars
Moisture (wt%)20%20%
a w 0.90.6
MargarineDried fruit
Sugar solutionB.p. > 100˚C
Lipid/watermixture(2 phases)B.p. = 100˚C
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
9/41
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
w a t e r c o n t e n
t ( w
t % )
fructosesucrosecorn syrup
aw
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
10/41
Bentuk Kurva ISA
;/%5+&'
&$*/A
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
11/41
Moisture Sorption Isotherm Model
Over 70 equation have been proposed• BET (Braunauer, Emmet dan Teller) :
wmmw
w aC M
C
C M )M a(
a 11
1
!+=
!
•! GAB (Guggenheim, Anderson, Boer :
( )( )[ ]wwww
m Ckakaka
Cka
M
M
+!!= 11
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
12/41
Spesific curve
Recrystalization occur during sorption experimentLactose, dried milk, whey
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
13/41
KETERBATASAN KONSEP a w
• Diukur pada keadaan kesetimbangan
• Batas a w kritis bergeser lebih tinggi atau lebih rendahakibat berbagai faktor seperti pH, garam, zat anti-mikroba,perlakuan panas, suhu, dll.
• Nilai aw tergantung pada jenis solut yang digunakan
• Tidak mengindikasikan mobilitas atau reaktivitas air.
• Beberapa perubahan fisik dan kimia tidak dapat dijelaskan
hanya berdasarkan pada a w
THE GL SS TR NSITION CONCEPT
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
14/41
Glass Transition (Tg)
• Pada material amorphous
• Bahan dengan penyimpanan dibawah Tg ! glassy state ! molekul tidak bergerak/membeku
• Jika bahan dipanaskan atau disimpan pada suhu diatas Tg! rubbery ! molekul bergerak/vibrasi
Heating/water
Rubberµ 10 12 Pa.s Glass transition
Cooling/drying
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
15/41
Tg tergantung pada kadar air
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
16/41
Tg
a w
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
17/41
skim milk powder withhydrolysed lactose
Pure lactose
A.K. Shrestha et al. / LWT 40 (2007) 1593–1600
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
18/41
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
19/41
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
20/41
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
21/41
a w TERHADAP PENURUNANKUALITAS PRODUK PANGAN
Zona I Zona II Zona III
Oksidasi lemak
PencoklatanNon Enzimatis
Reaksi hidrolisa
SorpsiIsothermis
Aktivitasenzim
Pertumbuhan
kapang
L a
j u R e a
k s
i R e l a
t i f
Aktivitas Air
Pertumbuhankhamir
Pertumbuhanbakteri
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
22/41
Pengempalan/ caking / lumping
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
23/41
M. Mathlouthi, B. Roge´ / Food Chemistry 82 (2003) 61–71
A. Pendular stage
B. Funicular stage
D. Drop stage
C. Capillary stage
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
24/41
S. Palzer / Chemical Engineering Science 60 (2005) 3959 – 3968
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
25/41
Pengaruh aw terhadap stabilitas vitamin
Degradasi thiamin
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
26/41
STABILITAS
VITAMIN
Degradasi thiamin
Vitamin C
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
27/41
Ascorbic aciddegradation
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
28/41
PENGARUH AWDAN Tg TERHADAPREAKSI BROWNING
NON ENZIMATIS /MAILARD
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
29/41
Reaksi browning maksimum terjadi pada kadar air30% atau pada tingkatan a w 0.6 - 0.8
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
30/41
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
31/41
Pengaruh air terhadap lajureaksi browning non-enzimatis
Adawiyah et al, 2008
0'&551
/ 6 : : # / 1
0'&551
/6::#/1
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
32/41
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
33/41
)*+,!-./ ! " 0*-/!1!2 34561!56 76261
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
34/41
DEFGH9FG IJK9E
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
35/41
L#,0&/6" & C +#/"&%+&5#,B%$
• M#/#&' 0/&%, 5+*/&0# N *O%# /&,!%
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
36/41
0
0.10.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
wa ter content (dry basis)
V ( %
f f a / h o u r )
initial fat hydrolysis rate BET monolayer
Adawiyah et al, 2012
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
37/41
F=9PGIG=9F KGEQDPG9I
F6"6 +/& 5%5% 0#'&5
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
38/41
F6"6 +/&,5%5% 0#'&5
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
39/41
Hubungan resistensi panas spora bakteriberhubungan dengan Tg
(Sapru dan Labuza,1993)
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
40/41
EJFGKLSI9T
• G,+#/&;5% &%/
-
8/17/2019 Peranan AW Dalam Pengendalian Mutu Produk Pangan (Dr. Dede R. Adawiyah)(1)
41/41
89:;=?;@