Kimia Bahan Alam Untuk Makanan, Minuman dan Pengawet Makanan

Didalam kehidupan sehari-hari tidak dapat dilepaskan dari bahan kimia termasuk dalam hal makanan, minuman, dan penyedap rasa. Berikut ini saya akan menjelaskan berbagai senyawa kimia yang bermanfaat dalam makanan, minuman, dan pengawet makanan.P
1. Penyedap rasa dan aroma

Berbagai penyedap rasa alamiah yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari misalnya jahe, kunyit, kayu manis, merica yang lebih kompleks, dan sebagainya. Sedangkan penyedap rasa buatan disintesis dari bahan utama mis Vanilin.

·         Garam dapur digunakan untuk meningkatkan rasa manis, mengurangi rasa pahit dan asam.

·         MSG (Monosodium Glutamat) berasal dari bahan utama asam glutamat yang diperoleh dari hidrolisa asam dari gandum dan jagung yang difermentasi untuk menghasilkan MSG.
2. Zat pengawet

Zat pengawet digunakan untuk mencegah pertumbuhan jamur dan bakteri pada makanan sehingga bisa bertahan lebih lama. Berbagai zat organik yang bermanfaat sebagai bahan pengawet yaitu:

·         Asam sorbat (Na & K) berperan untuk mencegah kapang dan bakteri.

     

Asam sorbat dapatmenghambat pertumbuhan sel dan multipikasi pada germinasi dan pertumbuhan bakteri pembentuk spora. kerja asam sorbat sebagai pengawet didasarkan atas faktor type dan spesies mikroba. Misalnya pada alteromonas putrefaciens dapat mengalami peningkatan hidropobicity pada sel dan lisis pada dinding sel akibat aktivitas sorbat pada pH 7.

     Adanya penghambatan metabolisme sel akibat aktivitas sorbat akan mempengaruhi kerja enzim, penerimaan nutrisi dan sistem transport.  Misalnya penghambatan pada yeast alkohol dehidrogenase mempengaruhi struktur ikatan kovalen antara sulfihidril atau ZnOH enzim dengan α atau β kabon dari sorbat. Selain itu, penghambatan juga bisa terjadi pada enzim katalase sorbyl peroxide akan mengalami auto oksidasi akibat aktivitas sorbat yang menyebabkan inaktifnya katalase.

·         Asam propionat (Na & Ca)

Asam propionat berperan untuk mencegah pertumbuhan jamur/ragi pada roti, tepung dan keju. Asam propionatberwujud cair dan sedikit berminyak, dalam wujud padat (garam) mempunyai bau yang sangat tajam atau tengik, serta larut dalam air dan alkohol. Asam propionat ini sangat mudah menguap (bersifat volatil) sehingga akan cepat hilang jika makanan dikeringkan.

·         Asam benzoat (C₆H₅COOH)

Asam benzoat meruapak jenis pengawet yang digunakan pada saos dan sambal. Asam benzoat berperan untuk mencegah ragi, khamir dan bakteri pada makanan kemasan yang sudah dibuka pada pH 2,5-4. Asam benzoat dapat ditemukan pada cengkeh dan kayu manis. Cara kerja asam benzoat sebagai pengawet yaitu dengan menghambat, mencegah dan menghentikan proses pembusukan serta fermentasi pada bahan makanan. Mekanisme kerjanya berdasarkan pada tngkatan permeabilitas membran sel mikroba terhadap molekul asam. Dimana asam benzoat ini dapat menembus membran sel mikroba yang memiliki pH netral, sehingga dapat menaikkan pH didalam sel mikroba menjadi lebih asam. Kondisi asam inilah yang dapat mengganggu metabolisme organ-organ sel sehingga menyebabkan selnya mati.  

·         Asam asetat

·         Nitrit hanya 10 % dari jumlah untuk pengawet dapat menghambat C botulinum yang menimbulkan efek samping kanker sel dan menhambat saluran pencernaan, hal ini karena asam nitrit bereaksi dengan amina sekunder membentuk senyawa nitro yang bersifat kersinogenik.

     Penggunaan nitrit dalam pengolahan daging dilakukan melalui proses curing. Curing merupakan proses pengolahan danging dengan menambahkan beberapa bahan seperti nitrit, garam NaCl dan bumbu-bumbu. Nitrit dapat mengambat pertumbuhan bakteri patogen clostridium botulinum, nitrit akan menghambat produksi toksin clostridium botulinum dengan cara mengambat pertumbuhan spora.

• 3. Antioksidan

Antioksidan ditambahkan kedalam makanan agar dapat mencegah terjadinya oksidasi pada minyak dan lemak. Makanan dalam bentuk kemasan ditambah dengan antioksidan agar dapat bertahan lama dan tidak mudah tengik. Proses tengik terjadi karena adanya pembentukan radikal bebas, molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan. Reaksinya yaitu:

Lemak/minyak + O₂                 Rad: reaksi berantai

Dalam reaksi ini terdapat gugus butil, 
karena jika tidak ada gugus butil fenol, fenol dengan fenol akan bergabung jika teroksidasi. Disini butil akan mencegah cincin-cincin benzen berdekatan, sehingga radikal bebas oksidasi lemak dapat ditangkap. Jenis antioksidan yang sering digunakan adalah BHA (butiled hidroksianisol) dan BHT (butiled hidroksitoluen).

Permasalahan:
1. Mengapa kayu manis sering dimasukkan pada saat memasak makanan? bagaimana pengaruh kayu manis pada makanan tersebut?
2. 

BHA merupakan jenis antioksidan yang ditambahkan ke dalam makanan. Berdasarkan gambar di atas terdapat 2 struktur BHA yang memiliki perbedaan pada gugus C nomor 2 dan 3. Lantas bagaimana potensi yang ditimbulkan dari perbedaan kedua gugus ini? apakah perbedaan kedua strukturnya mempengaruhi potensinya ? jelaskan!
3. 

Asam glutamat dan MSG memiliki kerangka struktur yang sama namun hanya memiliki perbedaan pada gugus fungsi alkohol dengan ikatan ion antara O dan Na. Bagaimana pengaruh perbedaan kedua gugus ini terhadap potensinya?