8 Saat ini Istilah yang umumnya dipakai untuk menggambarkan air yang terdapat
dalam bahan makanan adalah air terikat. Istilah ini kurang tepat karena keterikatan air dalam bahan pangan berbeda-beda bahkan ada air yang tidak terikat. Menurut derajat
keterikatan air, air terikat terbagi menjadi empat tipe, yaitu tipe I, tipe II, tipe III, tipe IV. Tipe I adalah molekul air yang terikat pada molekul-molekul lain melalui suatu ikatan
hidrogen yang berenergi besar. Tipe II adalah molekul-molekul air membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air lain, penghilangan air tipe II ini akan mengakibatkan
penurunan a
w
. Tipe III adalah air bebas. Air tipe ini mudah diuapkan dan dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroba dan media bagi reaksi-reaksi kimiawi. Tipe IV
adalah air yang tidak terikat dalam jaringan suatu bahan atau air murni Winarno 2008. Dalam bahan pangan kadar air berkaitan erat dengan daya awet produk karena
faktor ini mempengaruhi sifat fisik, fisiko-kimia, kimia, mikrobiologis dan perubahan enzimatis pada makanan yang diolah. Pengurangan air baik dalam pengeringan atau
penambahan bahan lain bertujuan untuk mengawetkan bahan pangan sehingga dapat tahan terhadap kerusakan kimiawi maupun mikrobiologi Fennema 1997.
Menurut Labuza 1982, hubungan antara aktivitas air dan mutu makanan yang dikemas adalah sebagai berikut:
a Pada selang aktivitas air sekitar 0.7-0.75 atau lebih, mikroorganisme berbahaya
dapat mulai tumbuh dan produk menjadi beracun. b
Pada selang aktivitas air sekitar 0.6-0.7 jamur dapat mulai tumbuh. c
Aktivitas air sekitar 0.35-0.5 dapat menyebabkan makanan ringan hilang kerenyahannya.
d Pada selang aktivitas air 0.4–0.5 produk pasta yang terlalu kering akan mudah
hancur dan rapuh selama dimasak atau karena goncangan mekanis.
2. Kadar Air dan Kesetimbangan Sorpsi Isotermis
Kadar air kesetimbangan penting untuk menentukan bertambah atau berkurangnya kadar air bahan pada kondisi tertentu. Menurut Brooker et al. 1992, kadar
air kesetimbangan adalah kadar air suatu bahan setelah berada pada kondisi lingkungannya dalam periode waktu yang lama. Jika kelembaban relatif udara lebih tinggi
dibandingkan kelembaban relatif bahan pangan maka bahan tersebut akan menyerap air adsorpsi. Sebaliknya jika kelembaban relatif udara lebih rendah dari kelembaban relatif
bahan maka bahan akan menguapkan air yang dikandungnya desorpsi.
Kadar air kesetimbangan dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu dengan metode statis dan metode dinamis. Kadar air kesetimbangan bahan yang diperoleh dengan metode
statis yaitu dengan meletakkan contoh dalam tempat yang kondisi suhu dan RH-nya terkontrol. Metode ini biasanya digunakan pada udara yang relatif tidak bergerak atau
diam disekitar bahan. Sedangkan metode dinamis, kadar air kesetimbangan diperoleh ketika bahan diletakkan pada kondisi udara bergerak seperti pada proses pengeringan.
Tercapainya kadar air kesetimbangan ditandai dengan konstannya bobot bahan. Bobot bahan dikatakan konstan apabila selisih bobot antara tiga kali penimbangan berturut-turut
tidak lebih dari 2 mgg untuk kondisi RH ≤ 90 dan tidak lebih dari 10 mgg untuk kondisi RH 90 Liovonen dan Ross 2000 dalam Adawiyah 2006.
Penentuan kadar air kesetimbangan produk pangan sangat penting dalam menggambarkan kurva sorsi isotermis produk tersebut yang bergantung pada suhu dan
kelembaban udara lingkungan. Kurva sorsi isotermis menggambarkan aktivitas adsorpsi menyerap air dan desorpsi menguapkan air dari bahan makanan. Sorpsi isotermis juga
menggambarkan kandungan air yang dimiliki bahan tersebut sebagai keadaan relatif ruang tempat penyimpanan Winarno 2008.
Pada umumnya kurva sorpsi isotermis berbentuk sigmoid menyerupai hurup S. Kenyataannya grafik penyerapan uap air dari udara oleh bahan pangan dan grafik
pelepasan uap air oleh bahan pangan ke udara tidak pernah berhimpit. Keadaan tersebut disebut sebagai fenomena histeresis Syarief dan Halid 1993. Besarnya histeresis dan
bentuk kurva bahan pangan sangat beragam dan khas untuk setiap jenis pangan Winarno 2008.
9 Tabel 7. Hubungan antara aktivitas air a
w
dan keadaan fisik air a
w
Keadaan air dalam bahan pangan 0.00-0.35
Adsorpsi pada lapisan tunggal monolayer 0.35-0.60
Adsorpsi air pada lapisan tambahan multilayer 0.60-1.00
Air terkondensasi pada kapiler atau pori-pori yang dilanjutkan dengan disolusi padatan terlarut
Sumber: Gnanasekharan dan John 1993
3. Model Persamaan Sorpsi Isotermis
