Uji Pigmen

 ABSTRACT

Pigments are special molecules that can give the color. The purpose of this practice to known the reactions in pigmen and the best way to maintain the color of pigmen. Based on the results of the experiment obtained the results of cooking spinach with a closed pan has a lower pH and brownish green color darker than open pans. Every commodity of influence on acids, bases and metals has different results. The color of the meat after cooking is more brown than without cooking. Rotten meat produces ammonia gas but does not produce H₂S gas. Preservation of the best meat of vitamin C using sodium nitrate because the color is not much different when before and after. Milk is increasingly silenced the more browning caused by maillard reactions and caramelization.

Keywords: caramelization, maillard reactions, pigment

PENDAHULUAN

         

          Penentuan mutu makanan ditentukan oleh cita rasa, warna, tekstur, nilai gizi maupun sifat mikrobiologinya. Warna dapat digunakan sebagai indikator kesegaran atau kematangan, selain itu warna dapat memberikan petunjuk mengenai perubahan kimia dalam makanan seperti pencoklatan dan pengkaramelan. Warna makanan disebabkan oleh pigmen alam atau pewarna yang ditambahkan. Pigmen alam adalah segolongan senyawa yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Pigmen alam mencakup pigmen yang sudah terdapat dalam makanan dan pigmen yang terbentuk pada pemanasan, penyimpanan, atau pengolahan (De Man, 1997).

          Umumnya zat warna alam terbentuk dari kombinasi tiga unsur, yaitu karbon, hidrogen dan oksigen, tetapi ada beberapa zat warna yang mengandung unsur lain seperti nitrogen pada indigotin dan magnesium pada klorofil. Jaringan tumbuhan seperti bunga, batang, kulit, kayu, biji, buah, akar dan kayu mempunyai warna – warna karakteristik yang disebut pigmen dalam botani (Lemmens dan Soetjipto, 1999).

          Pigmen merupakan molekul khusus yang dapat memunculkan warna. Pigmen mampu menyerap cahaya matahari dengan menyerap dan memantulkannya pada panjang gelombang tertentu. Pigmen dapat diperoleh dari tanaman atau hewan dan warna alami ini meliputi pigmen yang terdapat dalam bahan atau terbentuk pada proses pemanasan, penyimpanan atau pemrosesan (Winarno, 1997).

          Warna dari suatu bahan pangan dapat dijadikan sebagai faktor penentu mutu bahan pangan, seperti karakteristik dan kesegarannya. Selain itu juga dapat digunakan sebagai indikator kematangan. Pigmen adalah zat warna alami yang terdapat pada tumbuhan. Pigmen tergolong dalam beberapa jenis yang salah satunya adalah klorofil, karotenoid, antosianin, antoxantin, serta tanin. Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang terdapat dalam kloroplas bersama dengan karoten dan xantofil (Winarno, 1997).

          Pigmen klorofil banyak terdapat pada sayuran berdaun hijau tua, seperti daun kangkung, bayam, daun singkong, daun papaya, ataupun daun wortel, dan ubi merah,. Sedangkan buah-buahan yang banyak mengandung karoten diantaranya pisang, papaya, mangga, dan buah berwarna kuning tua. Makin tua warna hijau daun atau kuning pada buah dan sayuran, makin banyak pula kandungan karotennya. Pigmen klorofil juga berfungsi sebagai anti oksidan, anti kanker, dan banyak terdapat pada sayuran hijau, seperti seledri atau bayam. Klorofil yang terdapat pada buah dan sayuran juga mengandung senyawa lain, seperti karoten atau vitamin K yang berguna bagi tubuh. Dalam perkembangan medis modern, klorofil juga dikembangkan secara industrial untuk membersihkan dan menyembuhkan luka dan menghilangkan bau tubuh (Dwidjoseputro, 2005).

          Tujuan dari praktikum  uji pigmen ini untuk mengetahui reaksi-reaksi yang terjadi pada pigmen dan mengetahui cara terbaik untuk mempertahankan warna pigmen.

 

BAHAN DAN METODE

 

Alat dan Bahan

       Alat yang digunakan antara lain batang pengaduk, beaker glass, cawan alumunium, cawan petri, gas, hotplate, kompor, rak tabung reaksi, oven, panci terbuka, panci tertutup, penjepit kayu, pH meter, pipet ukur, pipet tetes, pisau stainless steel, dan tabung reaksi.

     Bahan yang digunakan antara lain air, akuades, asam asetat 50 ppm, asam cuka,  bayam, bawang merah, buncis, CaCl₂ 50 ppm, daging busuk, daging segar, FeCl₃ 50 ppm, kertas, saring, larutan eber, MgCl₂ 50 ppm, Na nitrat, Na  nitrit, NaHCO₃ 50 ppm, nanas, PbAc 5%, susu bubuk, terong vitamin C dan wortel.

 

Pengaruh Cara Pemasakan Terhadap Klorofil

     Bayam diamati warna, pH dan teksturnya kemudian direbus selama 15 menit pada panci terbuka dan pada panci tertutup. Setelah itu diamati kembali warna, pH dan teksturnya.

 

Pengaruh Asam, Basa, dan Logam

     Disiapkan tabung reaksi yang sudah berisi FeCl₃ 50 ppm, MgCl₂ 50 ppm, CaCl₂ 50 ppm, NaHCO₃ 50 ppm dan asam asetat 50 ppm kemudian dimasukkan sampel nanas, buncis, bawang merah, wortel dan terong ke dalam masing-masing larutan tersebut. Setelah itu diamati warna, pH dan teksturnya dan dipanaskan selama 15 menit dan diamati kembali warna, pH dan teksturnya.

 

Perubahan Warna Daging

     Daging dipotong dengan pisau stainless steel dan didiamkan selama 20 menit kemudian diamati warnanya.

     Disiapkan tabung reaksi yang sudah dimasukkan akuades, kemudian dimasukkam daging segar dan dipanaskan sampai mendidih. Terakhir, diamati warnanya.

 

Uji Kesegaran Daging

-    Uji Amoniak

Disiapkan tabung reaksi yang sudah berisi 5 mL larutan eber kemudian dimasukkan daging busuk ke dalamnya tanpa masuk ke dalam larutan tersebut (hanya menyentuh dinding.

-   Uji H₂S

Disiapkan daging busuk yang sudah diiris tipis dan diletakkan di atas cawan petri. Daging busuk tersebut kemudian ditutup dengan kertas saring dan ditetesi 3 tetes PbAc 5% diatasnya kemudian diamati.

 

Pengawetan Warna Daging

Tabel 1. Pembuatan Larutan pada Pengawetan Warna Daging

Larutan	Tabung nomor
	1	2	3	4
Na-nitrat (NaNO3)	0,1 gram	0,2 gram	-	-
Na-nitrit (NaNO2)	0,1 gram	-	0,2 gram	-
Vitamin C	0,05 gram	-	-	0,2 gram
Akuades	100 mL	100 mL	100 mL	100 mL

(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2017)

     Disiapkan larutan ke dalam tabung reaksi sesuai dengan tabel diatas kemudian dimasukkan daging segar dan ditambahi 3 tetes asam cuka 95%. Didiamkan larutan tersebut selama 15 menit dan diamati warnanya. Selanjutnya dipanaskan selama 15 menit dan diamati kembali warnanya.

 

Pencoklatan Pada Susu Skim Bubuk

     Ditimbang susu bubuk sebanyak 10 gram ke dalam wadah alumunium, kemudian dikeringkan didalam oven. Sampel susu tersebut kemudian diamati pada menit ke 0,10, 20, 30, 40, dan 60.

 

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

Pengaruh Cara Pemasakan Terhadap Klorofil

          Bayam merupakan sumber magnesium karen termasuk ke dalam sayuran hijau. Warna hijau ini berasal dari klorofi yang merupakan pigmen yang terdapat dalam kloroplas bersama-sama dengan karoten dan xantofil. Terdapat dua jenis klorofil yang berhasil diisolasi yaitu klorofil a dan klorofil b dengan perbadingan 3:1. Klorofil a mengandung atom magnesium yang diikat oleh nitrogen dari dua cincin pirol dengan ikatan kovalen serta oleh duua buah atom nitrogen dari dua cincin pirol lai melalui ikatan koordinat kovalen (Winarno, 1997).    Praktikum ini dilakikan dengan memanaskan bayam pada 2 panci yang bebeda, yang satu dibiarkan terbuka dan satu lagi tertutup. Setelah direbus kedua sampel bayam warnanya hijau kecoklatan hanya berbeda pada intensitas warnanya. Umumnya klorofil pada sayuran bewarna hijau terang dan akan bewarna hijau kecoklatan pada suasana asam. Perubahan ini diakibatkan oleh subsitusi magnesium oleh hidrogen membentuk feofitin (klorofil yang kehilangan magnesium). Reaksi ini berjalan cepat pada suasana asam (Winarno, 1997).

          Selama pemasakan bayam akan terbentuk asam-asam organik yang dapat menurunkan pH (Winarno, 1997). Teori ini sesuai untuk bayam dengan perlakuan terbuka dimana pH menurun dari pH awal. Namun pada praktikum kali ini bayam yang dimasak tanpa tutup memiliki kenaikan pH menjadi (6,14). Sesuai dengan teori yang disebutkan di atas, pemasakan bayam dengan tutup akan menahan asam organik yang terbentuk dan menurunkan pH (6,03 dari 6,05).

 

Pengaruh Asam, Basa, dan Logam

          Pigmen yang terkandung dalam terong adalah antosianin sehingga terong tampak berwarna ungu. Antosianin dapat lebih stabil dalam perlakuan asam dibandingkan pada perlakuan netral atau basa. Faktor yang mempengaruhi stabilitas antosianin adalah pH, temperatur, sinar dan oksigen, serta faktor lainnya seperti ion logam. Ion logam yang sering ditemukan mengubah warna ialah Magnesium dan Almunium. Dengan ion logam ini antosianin akan membentuk senyawa kompleks abu-abu violet. Tekstur terong mengeras pada semua perlakuan. Semua larutan logam dan larutan asam menurunkan pH terong ke dalam suasana asam. Namun tidak dengan larutan basa dan aquades. Terong adalah sayur dengan suasana basa karena antosianin yang terdapat pada terong berwarna ungu. Antosianin pada pH rendah (asam) akan berwarna merah dan berwarna ungu atau violet pada pH tinggi (basa) (Winarno,1997).

          Data pengamatan diatas agak melenceng dari teori yang ada, yang menyebutkan bahwa pengaruh asam pada pigmen antosianin warnanya menjadi merah sesuai dengan sifat antosianin yang apabila dalam kondisi asam akan berwarna merah sedangkan dalam larutan basa berwarna ungu. Antosianin dapat lebih stabil dalam perlakuan asam dibandingkan pada perlakuan netral atau basa. Hasil praktikum menunjukkan warna akhir terongnya putih kekuningan berbeda dengan yang literatur katakan.

          Pada Bawang merah hasil yang didapatkan sebelum dilakukan perlakuan adalah warna bahan merah warna larutan bening. Pada bawang merah pigmen yang dominan adalah antosianin jenis cyanidin. Hasil praktikum pada pemanasan terbuka  mengalami perubahan warna menjadi lebih pucat (putih) karena pigmen ini peka terhadap panas dan dapat terdegradasi oleh panas.. Warna larutan yang keruh disebabkan karena degradsi antosianin dipercepat dengan adanya oksigen dan asam-asam organik yang dibebaskan selama pemanasan, tidak keluar dari sistem dan kembali, lalu bereaksi mendegradasi pigmen antosianin pada bahan. Hasil pada warna tersebut menyimpang dari teori, menurut Astawan (2008) pemasakan sayuran yang mengandung pigmen antosianin lebih direkomendasikan dilakukan secara tertutup untuk menjaga warna sayuran. Hal ini disebabkan karena pigmen yang ada pada bawang merah larut dalam air dan pada pemanasan terbuka air menguap keluar sistem sehingga warna larutan menjadi lebih keruh. Selain itu, pigmen antosianin yang ada pada bahan bersifat larut dalam air, sehingga ikut teruapkan. Pada pemanasan tertutup air tidak menguap ke luar sistem sehingga warna larutan menjadi keruh dan warna bawang merah menjadi agak pucat (putih).

           Sampel yang mengandung pigmen klorofil (buncis), setelah proses pemanasan pada suasana asam warna buncis menjadi semakin hijau kecoklatan, hijau sedangkan pada suasana basa warna buncis menjadi agak pudar. Hali ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa pengaruh asam dan basa terhadap pigmen klorofil akan menyebabkan warnanya  semakin tua jika larutan semakin asam, dan menjadi hijau kekuningan jika semakin basa larutan (Poedjiadi, 1994).

          Wortel mengandung karatenoid. Karotenoid adalah suatu kelompok pigmen yang berwarna kuning, oranye, atau  merah orange, yang ditemukan pada tumbuhan, kulit, cangkang / kerangka luar (eksoskeleton) hewan air serta hasil laut lainnya seperti molusca (calm, oyster, scallop), crustacea (lobster, kepiting, udang) d an ikan (salmon, trout, sea beam, kakap merah dan tuna). Karotenoid juga banyak ditemukan pada kelompok bakteri, jamur, ganggang dan tanaman hijau. (Desiana, 2000). Sampel wortel ini warnanya sebelum dan sesudah penambahan asam, basa dan logam cenderung sama dengan tanpa perlakuan.

 

Perubahan Warna Daging

          Daging segar yang dipotong memiliki warna merah keunguan dari mioglobin. Ketika berada didalam lingkungan beroksigen, maka permukaan daging segar akan berwarna merah terang karena terjadinya oksigenasi mioglobin menjadi oksimioglobin. Oksigen yang masuk kedalam otot kemudian dipakai untuk reaksi biokimiawi didalam otot. Kondisi ini menghasilkan gradien oksigen dari jenuh di permukaan sampai nol pada beberapa cm didalam otot. Pada konsentrasi oksigen rendah (1-2%), atom fero (Fe⁺²) akan teroksidasi menjadi feri (Fe⁺³) dan sisi ikatan keenam akan berikatan dengan air membentuk metmioglobin berwarna coklat. Reaksi oksidasi fero menjadi feri bersifat reversible dan juga terjadi pada bentuk mioglobin. oksimioglobin yang merah terang dan metmioglobin yang berwarna coklat akan menentukan intensitas warna daging (Syamsir, 2010). Daging yang dipanaskan tampak perubahan warna menjadi merah pucat menuju coklat. Hal tersebut dikarenakan pada saat oksimioglobin yang merupakan kompleks kovalen besi (II) dengan mioglobin dipanaskan terbentuk Hemikrom yang berwarna coklat dan protein (globin) terdenaturasi Fe³⁺.

          Pada daging segar warna daging tersebut ditentukan oleh myoglobin. Myoglobin ini menunjukkan warna merah keunguan, bersifat larut dalam air dan larutan garam encer serta bagian dari protein sarkoplasma (Herudiyanto,2006). Pada praktikum kali ini, diamati warna kesegaran daging tanpa perlakuan dan daging yang dipanaskan. Daging tanpa perlakuan mengalami perubahan, daging yang didiamkan di udara terbuka tersebut berubah menjadi merah pucat karena oksigenasi mioglobin menjadi oksimioglobin (Herudiyanto,2006).

 

Uji Kesegaran Daging

-      Uji Amoniak

       Daging dimasukkan kedalam tabung reaksi yang berisi larutan eber. Larutan eber tersebut terdiri dari campuran eter dan etanol. Penggunaan eber pada uji kesegaran daging akan mengeluarkan asap putih yang merupakan NH₃ yang menguap dan keluar jika daging tidak segar lagi. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa terbentuk asap putih, artinya sampel daging yang digunakan sudah tidak segar lagi.

-      Uji H₂S

       Pada uji kesegaran H₂S, daging di tutup dengan menggunakan kertas saring. Kertas saring berguan untuk meneteskan Pb-asetat 5% dan untuk memudahkan dalam mengamati perubahan warna yang terdapat pada kertas saring. Jiak terdapat noda-noda hitam atau kecoklatan pada  kertas saring tersebut berarti terdapat H₂S pada kertas saring tersebut, hal itu menandakan daging tersebut tidak segar lagi. Pada daging segar dan beku, tidak terdapat noda hitam pada kertas saring. Artinya daging yang kita uji coba masih segar atau tidak memproduksi H₂S. Pb-asetat yang ditambahkan dan H₂S akan membentuk endapan dengan reaksi :

H₂S + (CH3COO)2Pb → PbS + 2CH₃COOH

Noda-noda yang terdapat dalam kertas saring berwarna hitam tersebut merupakan endapan PbS.

 

Pengawetan Warna Daging

          Pada percobaan, pengawetan warna daging dilakukan dengan penambahan larutan pengawet, yaitu : Na-nitrat, Na-nitrit, Vitamin C, dan dengan penambahan aquades. Penambahan asam cuka pada larutan pengawet tersebut bertujuan untuk menurunkan pH. Tiap-tiap perlakuan yang diberikan pada daging memberikan hasil yang berbeda-beda. Reaksi biologisyang mereduksi nitart menjadi nitrit dan NO, yang mampu mereduksi feri menjadi fero. Kemudian pigmen hem bereaksi dengan nitrit-hem disebut nitrosomyoglobin yang berwarna merah, tetapi tidak begitu stabil dan bagian globulin terdenaturasi. Dalam tabung reksi, campuran larutan pengawet denngan daging memberikan warna yang berbeda-beda karena pigmen yang terkandung pada bagian yang menyebar. Pada percobaan, yang paling baik digunakan untuk pengawetan warna daging adalah vitamin C karena warna sebelum dan sesudah didiamkan paling tidak pucat.

 

Pencoklatan Pada Susu Skim Bubuk

          Reaksi pencoklatan non-enzimatis yaitu karamelisasi, reaksi Maillard, dan pencoklatan akibat vitamin C. namun hanya dibahas karamelisasi dan reaksi Maillard saja. Warna coklat caramel didapat dari larutan sukrosa dengan ammonium bisulfate. Larutan asam (pH 2 – 4,5) ini memiliki muatan negative. Terdapat tiga kelompok caramel, yaitu karamelan, karamelen, dan karamelin yang masing-masing memiliki bobot molekul berbeda (Fennema, 1996).

          Warna cokelat timbul karena berkurangnya ukuran globula lemak dan meningkatnya ukuran misel kasein susu karena dilakukannya homogenisasi selama susu berada di dalam sistem perpipaan tersebut. Berkurangnya ukuran globula lemak dan meningkatnya ukuran misel kasein susu dapat merubah kemampuan susu memantulkan cahaya. Jika timbul pencoklatan umumnya juga diikuti oleh peningkatan pH, atau karena adanya penambahan gula, karena glukosa bersifat lebih reaktif terhadap suhu dan dapat terkaramelisasi yang menyebabkan susu berwarna kekuningan (Lewis dan Heppell, 2000).

          Susu bubuk ini semakin lama didiamkan semakin terjadi pencoklatan. Hal ini terjadi dikarenakan pencoklatan non enzimatis seperti reaksi maillard dan karamelisasi. Reaksi maillard adalah reaksi antara karbohidrat khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer. Hasil reaksi ini berupa produk bewarna cokelat yang sering tidak dikehendaki pada proses pengeringan susu ini (Makfoeld, dkk, 2002).

 

KESIMPULAN

          Berdasarkan hasil praktikum didapatkan hasil pemasakan bayam dengan panci tertutup memiliki pH lebih rendah dan warna hijau kecoklatan lebih gelap daripada panci terbuka. Setiap komoditi pengaruhnya terhadap asam, basa dan logam memiliki hasil yang berbeda-beda. Warna daging setelah pemasakan lebih coklat daripada yang tanpa pemasakan. Daging busuk menghasilkan gas amoniak tetapi tidak menghasilkan gas H₂S. Pengawetan daging paling baik vitamin C menggunakan natrium nitrat karena warnanya tidak jauh berbeda saat sebelum dan sesudah. Susu semakin lama didiamkan semakin terjadi pencoklatan akibat reaksi maillard dan karamelisasi.

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Astawan, M. 2008. Khasiat Warna Warni Makanan. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

deMan, John. M.1997. Kimia Makanan. Penerbit ITB, Bandung.

Desiana. 2000. Ekstraksi Pigmen Karotenoid dari Limbah Udang Windu. IPB, Bogor.

Dwidjoseputro. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan, Jakarta.

Fayle, S. E. dan J. A. Gerrard. 2002. The Maillard Reaction. The Royal Society of Chemistry, Cornwall.

Fennema. 1996. Food Chemistry 3^th Edition. Marcel Dekker, New York.

Lemmens, R.H. dan N.W. Soetjipto. 1999. Sumber Daya Nabati Asia Tenggara 3: Tumbuh-Tumbuhan Penghasil Pewarna dan Tannin. Prosea Indonesia, Bogor. Hal: 139-142.

Lewis dan Heppell. 2000. Continous Thermal Processing of Foods Pasteurization and UHT Sterilization. Aspen Publisher,  Maryland.

Makfoeld, dkk. 2002. Kamus Istilah Pangan dan Nutrisi. Kanisius, Yogyakarta.

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit UI-Press, Jakarta.

Syamsir, E. 2010. Keamanan Mikrobiologi Produk Olahan Daging. Jurnal Kulinologi Indonesia.No.V hal.77-78.

Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia, Jakarta.

PDFnya disini

Kalau linknya bermasalah bisa hubungi aku lewat ig ya