Air adalah suatu bahan yang terdapat secara berlimpah di bumi dalam bentuk uap, cairan dan padatan. Air merupakan komponen kimiawi yang terbesar pada bahan pangan dan merupakan cairan yang esensial bagi hidup. Air penting sebagai alat transportasi (zat gizi dan limbah metabolisme), reaktan maupun sebagai media reaksi, stabilisasi (biopolimer, suhu), dan sebagai fasilitator terhadap sifat dinamis makromolekul (misalnya enzim).
Kandungan air sangat berpengaruh terhadap konsistensi bahan pangan, dimana sebagian besar bahan pangan segar mempunyai kadar air 70% atau lebih. Sebagai contoh, sayur-mayuran dan buah-buahan segar mempunyai kadar air 90-95%, susu 85-90%, ikan 70-80%, telur 70-75% dan daging 60-70%.
Secara kimiawi, air tersusun dari 2 buah atom hidrogen dan 1 buah atom oksigen, sehingga memiliki simbol kimia H2O.Dalam pembentukan 2 atom H mendekati orbital SP3 oksigen dan membentuk 2 ikatan kovalen sigma.
Bentuk molekur air yang seperti huruf V / HOH memudahkan terbentuknya ikatan antarmolekul air melalui ikatan hidrogen. Keberadaan ikatan ini memungkinkan air memiliki beberapa karakteristik yang unik dibandingkan dengan molekul sejenisnya. Beberapa karakter ini antara lain titik cair, titik didih, energi yang melibatkan proses perubahan fase serta parameter titik kritis.
Diagram Fase
Sistem pengolahan pangan, air akan mengalami serangkaian perubahan fase. Perubahan air ke dalam fase gas akan terjadi selama proses pengeringan dan evaporasi. Sebaliknya, perubahan ke dalam fase padat akan terjadi setelah melalui proses pembekuan.
Keberadaan Air dalam Bahan Pangan
Secara visual, air dalam bahan pangan dapat berada dalam keadaan bebas atau terikat dengan komponen atau jaringan bahan pangan, berdasarkan tingkat keterikatannya.
Jumlah air yang berada di dalam bahan pangan dinyatakan dalam persentase yang merupakan hasil analisis secara gravimetri. Nilai ini mencerminkan jumlah air keseluruhan yang dikandung oleh bahan, kecuali air terikat tipe I. Pada sisi lain, kadar air pada permukaan bahan dipengaruhi oleh kelembaban nisbi/RH udara di sekitarnya. Bila kadar air bahan rendah sedangkan RH di sekitarnya tinggi, akan terjadi penyerapan uap air dari udara, sehingga bahan menjadi lembab atau kadar airnya menjadi lebih tinggi.
Bila suhu bahan lebih rendah/dingin daripada sekitarnya, akan terjadi kondensasi uap air udara pada permukaan bahan dan dapat menjadi media yang baik bagi pertumbuhan kapang atau perkembangbiakan bakteri.
Selain kadar air, salah satu terminologi yang sering digunakan untuk menyatakan keberadaan air adalah aktivitas air yang disimbolkan dengan aw yang mempunyai hubungan dengan kelembaban nisbi udara. Kelembaban nisbi adalah perbandingan antara tekanan uap air di udara dengan tekanan uap air jenuh pada suhu yang sama. Kelembaban nisbi menunukkan keadaan atmosfer di sekeliling bahan atau larutan.
Nilai aw menunjukkan keadaan dari suatu larutan, yaitu perbandingan antara tekanan uap air larutan dengan tekanan uap air larutan dengan tekanan uap air murni pada suhu yang sama. Jadi, air murni mempunyai aw 1,0. Pada keadaan seimbang, aw akan seimbang dengan RH atau aw sama dengan RH/100.
Aktivitas air (aw) berpengaruh terhadap stabilitas pangan. Berbagai reaksi kimia yang dapat menyebabkan kerusakan bahan pangan terjadi pada tingkat aw tertentu. Sebagai contoh, kenaikan di atas zona I dan zona II akan menyebabkan terjadinya oksidasi lipida. Hal ini dimungkinkan karena air pada zona I mengikat hidroperoksida dan terlibat dalam dekomposisi, sehingga terjadi oksidasi.
Kenaikan air di atas zona I dan II menyebabkan kelarutan O2 naik dalam air dan makromolekul mengembang sehingga mengekspos bagian katalitik dari lipida sehingga mepercepat oksidasi. Selain reaksi kimia, kerusakan karena mikorba pun terjadi pada aw tertentu. Kebutuhan mikroba akan air juga dinyatakan dalam istilah aw (water activity). Sebagian besar bakteri membutuhkan nilai aw 0,75-1,00 untuk tumbuh. Beberapa ragi dan kapang tumbuh lambat pada nilai aw 0,62.
Sumber:
Judul: Pengantar Teknologi Pangan
Penulis: Dahrul Syah
Penerbit: PT Penerbit IPB Press
