AGAR A PENDAHULUAN Kata agar 2 berasal dari
AGAR A. PENDAHULUAN - Kata agar 2 berasal dari bahasa Melayu yg artinya rumput laut. - Pertama kali diprod. di negeri Cina, seb. abad 17. - Nama : Rumput Laut – Jeli – Kering - Dalam skala industri th 1919 pabrik I didirikan di California disusul Jepang. - Di Indonesia, mulai diprod. Th 1930 di Kudus, Jawa Tengah. - Dalam skala kecil Surabaya, Jakarta, Makasar.
- Agar dalam bhs. Indonesia atau Malaysia sehari disebut agar 2. -Pada tahun 1882, Robert Koch -- >menemukan bahwa agar merupakan media pertumb. bakt. yg sangat baik. -Dalam bhs Jepang disebut Kanten - Jepang produsen agar terbesar di dunia saat ini, kmdn. Spanyol. Kedua negara ini memprod agar 2 mencapai 70% total produksi agar dunia. -Jepang -- > mengembangkan tehnik kultur jar.
B. Bahan Baku -Di Indonesia, jenis Rambukacang (Glacilaria sp) >> paris (Hypnea) kades (Gelidium sp) -Di Jepang, jenis Gelidium amansii, namun sering dikombinasikan dg jenis RL yg lain misal : Gelidium amansii 45% Gelidium japanicus 10% Acanthopeltis 5% Campylaephora 10% Gracilaria 15% Ceramium 5% Gelidium, sp 10% -Di AS, jenis Gelidium cartilagineum -Di Filipina, jenis Gracilaria verrucosa
C. Isolasi -Tradisional, agar diekstrak dr RL yg dimasak sampai menghslkan cairan kental -Modern, scr tdk sengaja (th 1658) ahli masak Kaisar Jepang ===== > prinsip dasar pembuatan agar ===== > proses pembekuan dan thawing scr berurutan untuk menghslkan agar yang jernih.
Secara umum agar diektrak menggunakan air panas pd p. H 5, 0 - 6, 0, kmdn disaring , diambil supernatannya, dipucatkan, dibekukan lalu dikeringkan sampai kadar air 6 – 8%. Metode ekstraksi antar Negara berlainan, di AS : Pembersihan – pre-treatment dg bahan kimia – pengepresan – post-treatment dg bahan kimia – penyaringan – pembentukan gel - pembekuan – pencucian – pengeringan – sterilisasi – pemucatan – pencucian dan pengeringan.
D. Karakterisasi 1. Struktur molekul -Molekul agar 2 tdr dr rantai linier galaktan. Galaktan adlh polimer dr galaktosa. Galaktan dpt brp rantai linier yg netral atau sdh terekstraksi dg metil atau asam sulfat. -Th 1937, Araki agar terdiri atas 2 fraksi polimer Agarose & Agaropektin -Fraksi Agarose polimer netral, tdk mengand. sulfat dan mampu mbtk gel. -Fraksi Agaropektin polimer bermuatan, mengand. sulfat dan tdk mampu mbtk gel.
-Cara memisahkan Agarose dan Agaropektin : a. Direaksikan dg kloroform : agarose -- > terbentuk agarose asetat -- >larut agaropektin -- >terbentuk agaropektin asetat -- > tidak larut. b. Direaksikan dg garam amonium : agarose -- > tidak mengendap agaropektin -- > mengendap c. Direaksikan dg polyethylene glycol: agarose -- > mengendap agaropektin -- > tidak mengendap
d. Direaksikan dg pectinase atau kalsium: agarose -- >mengendap. agaropektin -- > tidak mengendap. -Unt menghslkan agarose kualitas tinggi --- > di gunakan garam ammonium. -Kadar agarose dlm RL : 50 – 90%.
-Fraksi agarose -- > polimer yg bebas sulfat mtbk polimer dg repeating unit yg tdr dr β-1, 3 linked-D-galaktose dan α-1, 4 -linked-3, 6 anhidro L- galaktose == > agar adalah polisakarida dg unit monomernya disakarida galaktosa. - Pada unit 1, 4 -linked biasanya adalah bentuk 3, 6 -anhidro galaktosa. -Perkembangan skrng, ada bbrp jenis RL dalam struktur agarose pd atom C 4 dlm unit 1, 3 linked galaktose dan pd atom C 6 dlm unit 1, 4 linked galaktosa tdp sulfat atau piruvat.
-Kadang tdp ggs methoksil pd atom C-6 dlm unit 1, 3 -linked atau pd atom C-2 dlm unit 1, 4 -linked -Dr bbrp hsl penelitian menunjukkan bahwa substitusi/modifikasi terjadi hanya pd atom C-4 dan atau C-6 dlm unit 1, 3 -linked dan pd atom C-2 dlm unit 1, 4 -linked. -Blm penah dijumpai adanya substitusi pd atom C-3.
-Fraksi agaropektin -- > memp. struktur yg lebih kompleks dan kemungkinan mrpkn campuran polisakarida. - Fraksi agaropektin mengand. sulfat 3 – 10%, diduga memp, unit polimer (repeating unit) yg sama dg agarose dg bbrp modifikasi pd bag. 1, 4 -linked 3, 6 anhidro-L-galaktosa biasanya diganti dg L-galaktose yg mengand. sulfat.
2. Dalam perdagangan -Kriteria produk agar : warna, kadar air, kekuatan gel, kadar sulfat, kelarutan, bentuk dan ukuran partikel, bau (tidak berbau). -Menurut Food Chemicals Codex III -- > diskripsi agar -- > bahan koloid hidrofilik poligalaktosida kering yg diekstrak dr Gelidium cartilagineum (L) Gailloon (Fam. Gelidiaceae), Gracilaria confervoides(L) Greville (fam. Sphaerococcaceae) dan alga merah lain nya (Klas Rhodophyceae).
-Walaupun agar dikelompokkan sbg bahan makanan tambahan katagori GRAS (Generally Recognized As Safe) -- > tetap harus memenuhi persyaratan yg telah ditetapkan oleh FDA. ===== >Maksimum penggunaan agar yg ditujukan untuk bbrp bahan pangan harus disesuaikan dg tujuannya (sbg penstabil, pengental dll).
Persyaratan agar yg diperdagangakan Parameter Kadar Arsenic (sbg As) Maksimum 3 ppm ( 0, 0003%) Abu (total) Maksimum 6, 5% (berat kering) Abu (tidak larut asam) Maksimum 0, 5% (berat kering) Logam berat (sebagai Pb) Maksimum 10 ppm (0, 001%) Bahan tidak larut Maksimum 1% Susut pengeringan Maksimum 20%
Batas penggunaan maksimum sebagai functional agents. Bahan Makanan Penambahan agar (%) Fungsi Roti 0, 8 Drying agent, flavoring agent, penstabil, pengental Gula-gula/manisan 2, 0 Flavoring agent, penstabil, pengental, surface finisher Soft candy 1, 2 Penstabil dan pengental Lain-lain 0, 25 Flavoring agent, humectan, penstabil, pengental.
Karakteristik agar yg diperdagangkan scr umum Parameter Spesifikasi Ukuran partikel 100% lewat ayakan 40 mesh 75% lewat ayakan 100 mesh Kadar air 13 + / - 2 % p. H 7, 2 + / - 0, 3 Kelarutan Dalam air terjadi penggelembungan (swell), tidak larut dalam air dingin, mudah larut dalam air panas Pembentukan Gel (gelation) Dapat terbentuk pada konsentrasi 0, 1%, untuk aplikasi dalam produk makanan biasanya 0, 4 – 1, 5% Kekuatan gel (gel strenght) Kira-kira 800 g/cm 2 Suhu pembent. gel(gelation temperature) 30 - 40°C, tergantung konsentrasinya Suhu pelelehan gel(melting temperature) 70 - 85°C, tergantung konsentrasinya.
-Dalam praktek perdagangan scr komersial ---> yg diukur scr kimia adalah putaran optik (optical rotation), kadar sulfat dan kadar 3, 6 -anhydro. L-galaktosa. -Agar memp. rotasi negatif, sedang karaginan positif. -Cara pengukuran : diukur pd lar. agar kons. 1, 5% yg telah disaring mll membran filter dg porositas 0, 45µm == > karaginan akan memp. rotasi spesifik +53, 6° dan agarose -23, 4°. -Besar nilai rotasi spesifik tgt pd sbr RL nya.
-Total sulfat -- > diukur dg perlakuan asam nitrat pekat panas, kmdn kelebihan HNO 3 ditangkap dg lar. formaldehid sampai warna sdkt merah saat penambahan tdk lagi muncul -- > kadar sulfat ditentukan scr gravimetri sbg barium sulfat. -Kadar 3, 6 -anhydro-L-galaktose ditentukan scr kolorimatri pada λ 550 nm dg reagen saliwanoff dan penambahan asetaldehid
E. SIFAT FISIK DAN KIMIA a. Berat molekul -polisakarida alami maupun sintetis adalah polidisperse -- > tdk memiliki BM yg definitif, tp mrpkn BM rata 2 yg mewakii distribusi dr molekul yg mendekati identik scr struktural ttp berbeda pd panjang rantai polimernya. -BM agar sering diekspresikan sbg numberaverage (Mn) dan weight-average (Mw).
-Dengan tehnik size-exclusion chromatography (SEC) dan low-angel laser light scattering (LALLS) diket. bahwa BM agar: 80. 000 – 140. 000, ada yg menemukan BM agar : 176. 000 – 420. 500. -BM berkorelasi dg viskositas -- > semakin tinggi viskositas berarti agar memiliki BM yg semakin besar. -BM besar -- > diinginkan, krn memberikan sifat fungsional ttt spt kekerasan gel.
b. Sifat larutan -untuk membuat lar. agar -- > agar hrs dipanaskan pd suhu di atas suhu melting point nya ( di atas 85ᴼC). -larutan kental yg tbtk -- > dis. sol, bila didingin kan akan membtk gel. -apbl gel akan dibuat sbg larutan lagi -- > harus dipanaskan lagi pd suhu lbh tinggi dr suhu melting point pertama. -adanya perbedaan atr suhu melting dg suhu gelling -- > agar banyak digunakan utk tujuan 2 ttt.
-viskositas sol agar, sangat tergantung pada : @ konsentrasi @ jenis rumput laut @ cara ekstraksi -bila dibanding dg karaginan, agar memiliki viskositas yg lebih rendah (diduga krn agar tdk memp ggs yg bermuatan dlm rantai polimernya shg molekul kurang hidropilik, kurang fleksibel). -bila sol agar didinginkan, lalu didiamkan pd suhu rendah kmdn dipanaskan kembali sampai suhu semula -- > akan diperoleh agar dg viskositas yg lebih tinggi dibanding semula.
-ada 3 tahap penting pd proses perubahan sol menj. gel == > 1. Agarose ada dlm larutan dg distribusi merata (seragam) -- > titik terbtknya sol 2. Terbtk junction zone -- > saat terjadi coil heliks 3. Jaringan gel terbentuk sempurna -- > terjadi pembtkan gel. c. Mekanisme Pembentukan Gel -- > adalah mrpkn suatu kejadian spesifik dari suatu larutan yg berupa pengendapan atau pengkristalan.
-Padatan yg ada dlm cairan (solute) - -> adalah makromolekul linear yg bersifat hidropilik, kmdn mbtk. jar. sambil memerangkap pelarutnya sampai terbtk gel. -Untuk membuat larutan agar -- > perlu panas, untuk membtk gel -- >larutan agar didinginkan == > tdk memerlukan counterion khusus atau bahan tambahan lain pd proses pembtkn gelnya == > krn agar mrkn polimer netral. d. Sifat-sifat Gel. -Perub. sol ke gel pd agar scr khusus ditunjk. dg adanya hysteresis -- > yaitu keadaan dimana suhu melting lebih tinggi drpd suhu gelling.
-Untuk agar yg netral atau yg bermuatan sedikit -- > hysteresis nya atr 40 – 60ᴼC -Suhu gelling agarose -- > semakin tinggi dg naiknya kadar matoksil yg dikandungnya. Agarose dg kadar 1% matoksil (Me. O) -- > suhu gelling 35ᴼC, 8% Me. O -- > suhu gelling 48ᴼC == > dapat dibuat agarose yg memiliki suhu gelling yg berbeda-beda sesuai yg dikehendaki dg cara menambahkan gugus metoksil.
-Kekuatan gel -- > sebagai besarnya gaya tekan yg diperlukan untuk merobek gel. -Kekuatan gel semakin naik dg naiknya aging, kenaikan tertinggi stlh 6 jam sol dituang. -Parameter untuk mengukur kualitas gel : a. Dg mengukur tkt elastisitas gel. Elastisitas gel -- > perbandingan antara besar deformasi yg dpt direcover dg total deformasi yg diberikan == > % deformasi.
b. Dg mengukur kemampuan gel menahan air selama aging. Peristiwa keluarnya air dr gel selama aging disebut sineresis. -Sineresis, disebabkan oleh terjadinya agregasi double heliks yg kmdn menghslkan kontraksi jaringan polimer shg ruang dalam jaringan mengecil dan air yg terperangkap di dalamnya keluar.
-Faktor yg berpeng. thd sineresis, adalah : a. Kadar sulfat ester KSE tinggi --- > tkt sineresis rendah (krn ester dlm polimer bermuatan negatif shg bersifat mengikat air (hidropilik). b. Konsentrasi smkn besar -- > sineresis kecil c. Lama waktu aging Semakin lama waktu aging -- > sineresis smkn besar. d. Kekuatan gel Agar dg kekuatan gel besar -- > sineresis kecil.
e. Tekanan Semakin besar tekanan yg diberikan pd gel --- > sineresis semakin besar.
F. SIFAT FUNGSIONAL DAN APLIKASI Produk agar digunakan scr luas dlm berbagai bidang misal pengujian klinis, biologi molekuler dan industri makanan. Sifat fungsional agar yg paling dikehendaki dlm pembuatan produk olahan pangan adalah kemampuannya dalam mengikat air dan sifat thermoreversible dr gel yg dihasilkan. Penggunaan dlm industri pangan dpt dikelompokkan t u untuk : 1. Produk roti dan olahannya; 2. Gula-gula (confectionary); 3. daging dan ikan; 4. Poultry products; 5. Dairy products dan 6. Minuman.
1. Media pertumbuhan Bakteri dan jamur. - ditemukan oleh Robert Koch, th 1882 -dg menambahkan zat 2 gizi ttt -- > malt agar, potato-dextro agar, heart extract agar, bean sprout extract agar. -didinginkan pd suhu 42ᴼC msh tetap cair dan msh tetap kuat pd suhu 37ᴼC (suhu inkubator). -lebih baik drpd gelatin(krn bakteri tdk dpt mencairkan gel agar)
-syarat mutu internasional agar-agar untuk media pertumbuhan mikrobia : a. kadar abu, maks 5% b. kadar organik asing, maks 1% c. kadar abu tak larut dlm asam, maks 1% 2. Bantalan transportasi ikan -pd th 1958, Jepang mulai menggunakan agar dlm proses pengalengan ikan tuna -- > mencegah terjadinya warna hitam. -penggunaan 0, 5 – 2, 0% -- > pd produk daging/ikan yg dikalengkan
-tujuan -- > mempertahankan struktur jar. daging/ikan selama dan setelah proses sterilisasi. -penghalang terjadinya kontak atr prot daging/ikan dg kaleng -- > warna hitam -- > reaksi atr sulfur dr asam amino prot yg mengand. S dg Fe dr kaleng -- > Fe. S. 3. Sizing textile -melindungi kemilau kain -mutu tinggi -- > kain sutera -mutu rendah -- > kain macao, voil
4. Industri fotografi == > pembuatan pelat film 5. Industri kulit -digunakan pd proses akhir industri kulit -- > memantapkan permukaan yg halus (gloss) & kekakuan kulit -pembuatan perekat dalam industri plywood. 6. Industri makanan -disukai dlm industri makanan olahan krn kemampuannya dlm mengikat air & sifat termoreversibel dr gel yg dihasilkan.
-penggunaan untuk produk roti didasarkan pd suhu melting yg tinggi. -untuk bahan campuran pd icing//topping produk cake -penggunaan 0, 2% sbg water holding agent -pd produk donat -- > pelapis coklat yg mengand. gula -- > apbl pelapis mengal. dehidrasi -- > pelapis pecah atau terbtknya kristal gula. == >penggunaan 0, 5 – 1, 0% dr kadar gula yg digunakan untuk pelapis.
-produk ice cream : sbg bahan pengental (pd jelli, dan permen) mencegah timbulnya kristal es yg besar -pada proses penjernihan pd wine, juice, vinegar -- > digunakan molekul agar-agar yg mengand. sulfat -->untuk mengikat molekul protein yg terlarut/ tdk larut shg membtk gumpalan -- > kmdn mengendap. -sarang burung, es kopyor -- > dipalsukan.
- Slides: 41