Activity water

Dalam pengawetan bahan makanan, pasti topiknya tidak jauh dengan kemampuan mikrobia untuk tumbuh dalam bahan makan tersebut dan juga Aw.ada pun definisi dari
Activity water (Aw) atau aktivitas air adalah sebagai banyaknya jumlah air bebas di dalam suatu bahan makanan yang dapat digunakan oleh suatu mikrobia untuk melakukan pertumbuhan atau berkembang biak.
Sehingga kita dapat mengatakan bahwa Aw dengan mikrobia mempunyai hubungan erat.karena Semakin banyak Aw di dalam suatu bahan pangan semakin baik pula bahan makanan tersebut untuk tempat berkembangnya mikrobia. Dengan banyaknya mikrobia di bahan makanan maka makanan tersebut akan cepat rusak dan membusuk. Apalagi jika kondisi air bebasnya sangat cocok untuk mikrobia tersebut. Pada umumnya Aw yang cocok untuk pertumbuhan mikrobia sebesar 0,91 atau lebih. Ada beberapa mekanisme dalam pengendalian Aw dengan tujuan untuk mengawetkan makanan, diantaranya :
1) gangguan pada senyawa penyusun dinding sel,
2) destruksi atau kerusakan fungsi material genetik.
3 ) peningkatan permeabilitas membran sel yang dapat menyebabkan kehilangan komponen penyusun sel,
3) menginaktivasi enzim,

Mikroba mempunyai kebutuhan aw minimal yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya. Di bawah aw minimal tersebut mikroba tidak dapat tumbuh atau berkembang biak. Oleh karena itu salah satu cara untuk mengawetkan pangan adalah dengan menurunkan aw bahan tersebut. Beberapa cara pengawetan pangan yang menggunakan prinsip penurunan aw bahan misalnya:


1. Pengasinan
Garam dapat digunakan sebagai sebagai pengawet jika garam yang digunakan pada konsentrasi yang tinggi sekitar 25%. Garam merupakan bahan yang sangat cocok untuk proses pengawetan makanana karena garam memiliki kemampuan untuk mengikat air dari bahan. Kemampuan mengikat air ini dipengaruhi osmosis. Osmosis sesungguhnya hanyalah salah satu macam peresapan. Osmosis adalah peresapan air melalui sebuah membran tipis, dan itu terjadi setiap kali ada dua larutan berbeda konsentrasi (kepekatan) diseberang menyeberang sebuah membran. Air akan mengalir dari larutan kurang pekat ke larutan yang lebih pekat melewati membran. Membran bisasnya terdapat pada dinding sel darah merah, pembuluh darah kapiler, atau pada bakteri. Bakteri pada dasarnya merupakan segumpal kecil protoplasma mirip jeli yang terbungkus dalam dinding sel yang berfungsi sebagai membran. Sedangkan protoplasma didalamnya merupakan berupa air dengan bermacam-macam bahan terlarut didalamnya.
Sifat-sifat garam dapur adalah dapat menyebabkan berkurangnya jumlah air yang terdapat pada daging ikan, sehingga kadar air yang terdapat pada daging ikan berkurang dan hal ini menyebabkan aktivitas mikroorganisme terhambat, memilki daya toksisitas yang tinggi untuk menarik cairan pada daging ikan dan berpengaruh terhadap mikrobia serta dapat memblokir system respirasi menyebabkan protein daging ikan dan protein mikrobia terdenaturasi dan menyebabkan protein daging ikan dan protein mikrobia menjadi mati karena perubahan tekanan difusi. Mekanisme garam sebagai pengawet adalah sebagai berikut : garam di ionisasikan, sebagian ion menarik molekul-molekul air di sekitarnya. Proses ini disebut hidrasi ion. Protein dalam ikan akan larut dengan adanya penambahan garam, akan tetapi pada kondisi tertentu kelarutan garam akan turun seiring dengan peningkatan konsentrasi garam. Dengan penurunan tingkat kelarutan protein diikuti dengan pengikatan molekul air oleh garam tersebut,yang selanjutnya juga terjadi pemisahan protein (salting out).

2. Penambahan gula
Gula tidak hanya digunakan dalam makanan karena rasanya yang manis, tetapi juga karena hasil reaksi yang terjadi selama pemanasan; berupa karamel dan produk Maillard. Karamel diperoleh dari pemanasan gula secara langsung tanpa adanya bahan tambahan ataupun air. Karamel yang dihasilkan berwarna coklat hingga hitam dan memiliki rasa yang lezat. Produk Maillard dihasilkan dari pemanasan gula dan protein. Ini merupakan reaksi yang sangat kompleks, menghasilkan berbagai cita rasa yang khas seperti flavor roti, cookies, popcorn, daging goreng, dll. Gula dapat mengikat air secara efisien. Oleh karenanya penambahan gula ke dalam sebuah produk akan memberikan efek pengawetan karena air tidak lagi tersedia untuk pertumbuhan organisme pembusuk. Mekanisme pengikatan air oleh gula hampir sama dengan pemakaian garam dimana pengikatan air dipengaruhi oleh osmosis. Osmosis sesungguhnya hanyalah salah satu macam peresapan. Osmosis adalah peresapan air melalui sebuah membran tipis, dan itu terjadi setiap kali ada dua larutan berbeda konsentrasi (kepekatan) diseberang menyeberang sebuah membran. Air akan mengalir dari larutan kurang pekat ke larutan yang lebih pekat melewati membran. Membran bisasnya terdapat pada dinding sel darah merah, pembuluh darah kapiler, atau pada bakteri. Bakteri pada dasarnya merupakan segumpal kecil protoplasma mirip jeli yang terbungkus dalam dinding sel yang berfungsi sebagai membran. Sedangkan protoplasma didalamnya merupakan berupa air dengan bermacam-macam bahan terlarut didalamnya.

3. Pengaruh air terhadap proses oksidasi pada lemak
Factor utama yang mempengaruhi oksidasi lemak pada system dehidrasi adalah air. Beberapa hipotesa yang sudah dipublikasikan menjelaskan pengaruh air pada oksidasi lemak. Pada system pembersih, air bercampur dengan bimolekuler normal dekomposisi hidroperoksida oleh ikatan hydrogen dengan amphipolar hidroperoksida yang dibentuk pada lapisan antara air dan minyak. Periode nilai molekuler awalnya dipengaruhi oleh mekanisme ini, meskipun nilai molekuler juga menurun. Kadar air meningkat diatas monolayer yang mencakup dalam makanan pada system model, resisten terhadap difusi solute yang menurun dan solubilisasi menjadi signifikan. Pada system yang mengandung chelating agent dan antioksidan, kadar air tinggi menyebabkan solubilisasi chelating agen. Efek ini lebih rendah dari niali oksidasi. Tetapi, aktivitas air (aw = 0,5 – 0,6), air bias menerobos oksidasi dengan katalis atau dengan menyebabkan pembengkakan makromolekul seperti protein, membuka sisi katalitik. Pada akitivitas air yang masih tinggi dilusi katalis bisa memperlambat kecepatan oksidasi. Keberadaan radikal bebas pada peroksidasi lipid yang dibentuk pada dasar reaksi kinetic dan tipe pembentukan produk, tetapi deteksi radikal bebas pada lipid sulit karena radikal bebas memiliki umur yang relative pendek. Percobaan untuk mendeteksi radikal bebas pada peroksidasi lemak pada suhu ruang tidak berhasil. Tidak ada sinyal ESR yang ditunjukkan oleh metal linoleat terhadap radiasi gamma atau oksidasi atau juga pada dukungan sellulosa. Sejak itu diketahui radikal bebas ditunjukkan dibawah kondisi ini, keberadaan air pada radikal lebih stabil pada system kadar air rendah. Air diduga mempengaruhi interaksi radikal bebas antara protein dan oksidasi lipid dengan mempengaruhi konsentrasi radikal yang ada, tingkat kontak dan mobilitas reaktan.