1. PENDAHULUAN
Beberapa tahun terakhir ini energi merupakan persoalan yang krusial didunia. Peningkatan permintaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan populasi penduduk dan menipisnya sumber cadangan minyak dunia serta permasalahan emisi dari bahan bakar fosil memberikan tekanan kepada setiap negara untuk segera memproduksi dan menggunakan energi terbaharukan. Selain itu, peningkatan harga minyak dunia hingga mencapai 100 U$ per barel juga menjadi alasan yang serius yang menimpa banyak negara di dunia terutama Indonesia.
Lonjakan harga minyak dunia akan memberikan dampak yang besar bagi pembangunan bangsa Indonesia. Konsumsi BBM yang mencapai 1,3 juta/barel tidak seimbang dengan produksinya yang nilainya sekitar 1 juta/barel sehingga terdapat defisit yang harus dipenuhi melalui impor. Menurut data ESDM (2006) cadangan minyak Indonesia hanya tersisa sekitar 9 milliar barel. Apabila terus dikonsumsi tanpa ditemukannya cadangan minyak baru, diperkirakan cadangan minyak ini akan habis dalam dua dekade mendatang.
Untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak pemerintah telah menerbitkan Peraturan presiden republik Indonesia nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut menekankan pada sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai altenatif pengganti bahan bakar minyak
Salah satu sumber energi alternatif adalah biogas. Gas ini berasal dari berbagai macam limbah organik seperti sampah biomassa, kotoran manusia, kotoran hewan dapat dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerobik digestion. Proses ini merupakan peluang besar untuk menghasilkan energi alternatif sehingga akanmengurangi dampak penggunaan bahan bakar fosil
2. ANAEROBIK DIGESTION
Biogas merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik dengan bantuan bakteri. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen disebut anaerobik digestion Gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih 50 % ) berupa metana. material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan diuraiakan menjadi dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap pertama material orgranik akan didegradasi menjadi asam asam lemah dengan bantuan bakteri pembentuk asam. Bakteri ini akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleks atau senyawa rantai panjang seperti lemak, protein, karbohidrat menjadi senyawa yang sederhana. Sedangkan asifdifikasi yaitu pembentukan asam dari senyawa sederhana.
Setelah material organik berubah menjadi asam asam, maka tahap kedua dari proses anaerobik digestion adalah pembentukan gas metana dengan bantuan bakteri pembentuk metana seperti methanococus, methanosarcina, methano bacterium.
Perkembangan proses Anaerobik digestion telah berhasil pada banyak aplikasi. Proses ini memiliki kemampuan untuk mengolah sampah / limbah yang keberadaanya melimpah dan tidak bermanfaat menjadi produk yang lebih bernilai. Aplikasi anaerobik digestion telah berhasil pada pengolahan limbah industri, limbah pertanian limbah peternakan dan municipal solid waste (MSW).
3. SEJARAH BIOGAS
Sejarah penemuan proses anaerobik digestion untuk menghasilkan biogas tersebar di benua Eropa. Penemuan ilmuwan Volta terhadap gas yang dikeluarkan di rawa-rawa terjadi pada tahun 1770, beberapa dekade kemudian, Avogadro mengidentifikasikan tentang gas metana. Setelah tahun 1875 dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari proses anaerobik digestion. Tahun 1884 Pasteour melakukan penelitian tentang biogas menggunakan kotoran hewan. Era penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas hingga saat ini.
4. KOMPOSISI BIOGAS
Biogas sebagian besar mengandung gs metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat kecil.
Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor. Kualitas biogas dapat ditingkatkan dengan memperlakukan beberapa parameter yaitu : Menghilangkan hidrogen sulphur, kandungan air dan karbon dioksida (CO2). Hidrogen sulphur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi, bila biogas mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi yang di ijinkan maksimal 5 ppm. Bila gas dibakar maka hidrogen sulphur akan lebih berbahaya karena akan membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida /sulphur trioksida (SO2 / SO3). senyawa ini lebih beracun. Pada saat yang sama akan membentuk Sulphur acid (H2SO3) suatu senyawa yang lebih korosif. Parameter yang kedua adalah menghilangkan kandungan karbon dioksida yang memiliki tujuan untuk meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakan untuk bahan bakar kendaraan. Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas serta dapat menimbukan korosif
5. REAKTOR BIOGAS
Ada beberapa jenis reactor biogas yang dikembangkan diantaranya adalah reactor jenis kubah tetap (Fixed-dome), reactor terapung (Floating drum), raktor jenis balon, jenis horizontal, jenis lubang tanah, jenis ferrocement. Dari keenam jenis digester biogas yang sering digunakan adalah jenis kubah tetap (Fixed-dome) dan jenis Drum mengambang (Floating drum). Beberapa tahun terakhi ini dikembangkan jenis reactor balon yang banyak digunakan sebagai reactor sedehana dalam skala kecil.
Reaktor ini disebut juga reaktor china. Dinamakan demikian karena reaktor ini dibuat pertama kali di chini sekitar tahun 1930 an, kemudian sejak saat itu reaktor ini berkembang dengan berbagai model. Pada reaktor ini memiliki dua bagian yaitu digester sebagai tempat pencerna material biogas dan sebagai rumah bagi bakteri,baik bakteri pembentuk asam ataupun bakteri pembentu gas metana. bagian ini dapat dibuat dengan kedalaman tertentu menggunakan batu, batu bata atau beton. Strukturnya harus kuat karna menahan gas aga tidak terjadi kebocoran. Bagian yang kedua adalah kubah tetap (fixed-dome). Dinamakan kubah tetap karena bentunknya menyerupai kubah dan bagian ini merupakan pengumpul gas yang tidak bergerak (fixed). Gas yang dihasilkan dari material organik pada digester akan mengalir dan disimpan di bagian kubah.
Keuntungan dari reaktor ini adalah biaya konstruksi lebih murah daripada menggunaka reaktor terapung, karena tidak memiliki bagian yang bergerak menggunakan besi yang tentunya harganya relatif lebih mahal dan perawatannya lebih mudah. Sedangkan kerugian dari reaktor ini adalah seringnya terjadi kehilangan gas pada bagian kubah karena konstruksi tetapnya.
a. Reaktor floating drum
Reaktor jenis terapung pertama kali dikembangkan di india pada tahun 1937 sehingga dinamakan dengan reaktor India. Memiliki bagian digester yang sama dengan reaktor kubah, perbedaannya terletak pada bagian penampung gas menggunakan peralatan bergerak menggunakan drum. Drum ini dapat bergerak naik turun yang berfungsi untuk menyimpan gas hasil fermentasi dalam digester. Pergerakan drum mengapung pada cairan dan tergantung dari jumlah gas yang dihasilkan.
Keuntungan dari reaktor ini adalah dapat melihat secara langsung volume gas yang tersimpan pada drum karena pergerakannya. Karena tempat penyimpanan yang terapung sehingga tekanan gas konstan. Sedangkan kerugiannya adalah biaya material konstruksi dari drum lebih mahal. faktor korosi pada drum juga menjadi masalah sehingga bagian pengumpul gas pada reaktor ini memiliki umur yang lebih pendek dibandingkan menggunakan tipe kubah tetap.
b. Reaktor balon
Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester dan penyimpan gas masing masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Material organik terletak dibagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.
6. KONSERVASI ENERGI
Konversi limbah melalui proses anaerobik digestion dengan menghasilkan biogas memiliki beberapa keuntungan, yaitu :
- biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih memiliki manfaat termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak keseimbangan karbondioksida yang diakibatkan oleh penggundulan hutan (deforestation) dan perusakan tanah.
- Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.
- Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya duatmosfer akan meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka akan mengurangi gas metana di udara.
- Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material yang tidak bermanfaaat, bahkan bisa menngakibatkan racun yang sangat berbahaya. Aplikasi anaerobik digestion akan meminimalkan efek tersebut dan meningkatkan nilai manfaat dari limbah.
- Selain keuntungan energy yang didapat dari proses anaerobik digestion dengan menghasilkan gas bio, produk samping seperti sludge. Meterial ini diperoleh dari sisa proses anaerobik digestion yang berupa padat dan cair. Masing-masing dapat digunakan sebagai pupuk berupa pupuk cair dan pupuk padat.
My Facebook
Sabtu, 05 Maret 2011
SUSUNAN KIMIA MAKHLUK HIDUP
A.UNSUR KIMIA DAN PERSENYAWAAN ( Suhardjo, hal 42 )
Tubuh dan pangan yang dimakan untuk memeliharanya tersusun dari unsur –unsur kimia. Karbon, Hidrogen, nitrogen , besi dan oksigen adalah contoh dari unsure unsure yang terdapat dalam tubuh dan yang digunakannya. Jika unsure – unsure tergabung bersama maka akan terbentuk suatu persenyawaan. Zat – zat kimia digolongkan menurut beberapa cara. Salah satu cara adalah penggolongan zat zat kimia organic dan anorganik. Zat organic adalah zat yang susunannya mengandung carbon ,sedangkan anorganik adalah penggolongan zat kimia tidak mengandung karbon. Contoh zat organic adalah karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin. Mineral dan air adalah zat – zat anorganik.
Unsur - unsur gizi yang perlu ada dalam makanan, tercermin pada komposisi tubuh yaitu : air, protein , lemak, za hidrat arang ( karbohidrat ) , mineral dan berbagai komponen - komponen minor lainya .(Buckle hal 1). Komponen tubuh secara garis besar dapat dibagi dalam tiga kelompok yaitu :
1. Komponen yang diperlukan untuk struktur tubuh (memberi bentuk tubuh)
2. Komponen yang menjalankan reaksi kimia tubuh (protein)
3. Komponen sumber bahan bakar atau tenaga untuk aktivitas tubuh (karbohidrat , vitamin)
ZAT ORGANIK
A. KARBOHIDRAT
Karbohidrat kalau bukan pati adalah gula . Golongan karbohidrat yang penting adalah polisakharida ( pati ) dan Disakharida serta monosakharida ( Gula ). Semua karbohidrat mengandung karbon (C) , Hidrogen (H) dan Oksigen (O). Perbandingan hydrogen terhadap oksigen adalah sama seperti yang terdapat dalam air ( H2O ). Nama karbohidrat terjadi karena unsure tersebut merupakan campuran dari karbon dan hidrat (air ) yang tergabung menjadi satu persenyawaan . Dengan adanya cahaya matahari dalam proses fotosintesis, tanaman yang hijau dapat membentuk karbohidrat dengan menghisap air dari tanah dan CO2 dari udara . Dalam proses tersebut , O2 dilepas dari karbondioksida dan dikembalikan ke atmosfer. Pada waktu karbohidrat dibentuk dalam tanaman yang hijau , sebagian besar disimpan dalam sel tanaman sebagai selulosa dan pati ( polisakharida ) dan glukosa ( monosakarida )
B. LEMAK ( lipid )
Dalam beberapa literature dipakai istilah Lipid yang berarti lemak , minyak atau unsure yang menyerupai lemak yang terdapat dalam pangan dan digunakan oleh tubuh . Lemak diproduksi baik oleh tanaman maupun hewan , seperti karbohidrat dibentuk dari karbon , hydrogen dan oksigen , tetapi dalam perbandingan dan susunan kimia berlainan . Lemak mengandung lebih banyak karbon dan lebih sedikit oksigen dari pada karbohidrat , oleh karena itu lebih banyak mempunyai nilai tenaga. . Beberapa lemak juga mengandung fosfor dan nitrogen dalam molekulnya . Salah satu cara hewan dan manusia menyimpan tenaga dalam tubuhnya untuk penggunaan dikemudian hari adalah dalam bentuk lemak .
Beberapa tanaman , disamping menyimpan tenaga sebagai karbohidrat , juga menyimpan lemak dalam buah keras, biji ,lembaga biji dan buahnya . Di Asia Tenggara , sumber lemak tersebut yang terdapat dalam kelapa , kacang polong , biji wijen , kacang kedelai , lembaga jagung dan bahan pangan serupa , membantu dalam menyediakan lemak yang diperlukan dalam susunan makanan tidak dapat larut dalam air tetapi larut dalam bahan pelarut kimia seperti ether dan alcohol.
C. PROTEIN
Seperti karbohidrat dan lemak , protein mengandung karbon , hydrogen dan oksigen, akan tetapi selain itu juag berisi nitrogen . Protein merupakan molekul yang sangat besar , terbentuk dari banyak asam amino yang terikat bersama . Susunan kimia berbagai asam amino sedikit banyak berbeda , tetapi susunan kimianya dalam dua hal sama : yaitu Setiap asam mempunyai sedikitnya satu kelompok amino (NH2) dan satu kelompok karboksil (COOH) . Melihat kenyataan bahwa bahan tersebut tidak dapat dibentuk dalam jumlah yang banyak dalam tubuh untuk memenuhi kebutuhan tubuh , disebut asam amino esensial . Asam amino lainya disebut tidak esensial . Alasan disebut tidak esensial adalah karena tubuh mampu untuk membentuk asam amino terakhir tersebut dalam jumlah yang cukup jika kelompok asam amino (NH2) tersedia dalam tubuh .
Disebabkan oleh perbedaan dalam jumlah dan jenis asam amino yang dikandungnya tidak semua protein menyediakan nilai gizi yang sama . Kalau suatu protein mengandung semua asam amino yang penting dan dalam jumlah yang diperlukan tubuh , maka protein ini disebut protein “lengkap”. Jika suatu protein kurang dalam salah satu asam amino esensial , maka ia digolongkan dalam protein “ tidak lengkap “.
Protein “ lengkap “ ditemukan dalam hamper semua protein yang berasal yang berasal dari hewan dan dalam beberapa protein tanaman. Jika manusia makan berbagai hasil tanaman pangan yang cukup untuk menyediakan asam amino yang diperlukan dalam jumlah yang cukup dan kalau asam tersebut diserap kedalam aliran darah, maka tubuh manusia dapat menggunakannya untuk memenuhi kebutuhan tubuh dalam protein .
Table asam amino dalam bahan pangan
Jenis asam amino tipe Jenis asam amino Tipe
Glisin Sederhana Lisin Basa
Alanin Sederhana Ornitin Basa
Valin Sederhana Arginin Basa
Leusin Sederhana Histidin Basa
Isoleusin Sederhana Sistein Sulfur
Serin hidroksi Metionin sulfur
Treonin hidroksi Fenilalanin Aromatic
Asam aspartat Asam Tirosin Aromatic
Asam glutamat Asam Triptofan Heterosiklik
Prolin Heterosiklik Hidroksiprolin Heterosiklik
D. VITAMIN
Vitamin adalah campuran organic yang seharusnya disediakan oleh bahan makanan . Walaupun sangat penting bagi kesehatan dan pertumbuhan yang normal, namun jumlah vitamin yang diperlukan tubuh adalah sedikit . Bahan tersebut biasanya ditemukan dalam pangan dalam jumlah yang sedikit.Beberapa diantara vitamin tersebut larut dalam lemak, lainya dalam air, karena vitamin dapat dogolongkan sebagai vitamin larut dalam lemak atau larut dalam air .
Tabel Vitamin yang larut dalam lemak dan air
Larut dalam Lemak Larut dalam Air
Vitamin A Vitamin B Komplek
a) Vitamin A Alkohol ( Retinol ) a) B1 ( Thiamin )
b) Vitamin A Aldehida ( Retinal ) b) B2 ( Riboflavin )
c) Vitamin A Asam ( Asam Retinoat ) c) Niacin
d) Vitamin A Ester ( Ester Retinil ) d) B6 ( piridin )
Vitamin D e) Asam Pantotenik
a) Vitamin D2 ( Ergo Kalsiferol ) f) Biotin
b) Vitamin D3 ( 7- Dehidrokolesterol kolikolaferol ) g) Asam Folik ( Folasin )
Vitamin E ( Tokoferol ) h) Vitamin B12 (sianokobalamina)
Vitamin K Vitamin C
a) Vitamin K1 ( 2-metil-3-fitil- 1,4 naftokuinon ) a) Asam L- askorbat
b) Vitamin K2 ( 2- metal -3-difarnesil- 1,4-naftokuinon ) b) Asam L- dehidroaskorbat
c) Vitamin K3 ( 2- metal – 1.4 naftokuinon )
Table vitamin dalam pangan
Tipe Kegunaan Senyawa utama
LARUT DALAM LEMAK
Vitamin A Pemeliharaan penglihatan Retinol,karoten,
Vitamin D Mengatur pertumbuhan tulang Kolekalsiferol,Ergokalsiferol
Vitamin E Anti oksidan Tokoferol
Vitamin K Proses pembekuan darah Filokuino,menakuinon
LARUT DALAM AIR
Vitamin C Mencegah sariawan Asam Askorbat
Vitamin B1 Mencegah beri-beri Tiamin
Vitamin B2 Mencegah beberapa penyakit kulit Riboflavin
Niasin Mencegah pellagra Asam Nikotinat
Vitamin B12 Memperbaiki pertumbuhan sel Sianokobalamin
Vitamin B6 Katalis enzim Piridoksin,piridoksal
Asam tetrahidrofolat Mengatur transfer -
Asam pantotenat Komponen dari CoA -
Biotin Perantara pengikatan CO2 -
ZAT ANORGANIK
A. MINERAL ( unsure Abu )
Pada waktu sekarang , dikenal berbagai mineral untuk memperbaiki keadaan kesehatan tubuh manusia , jika diberikan dalam jumlah yang layak. Mineral yang terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang cukup banyak , sedikitnya 0.05 persen dari bobot tubuh dikenal sebagai mineral makro yang pada waktu sekarang dianggap penting untuk manusia yaitu :
a) Kalsium
b) Khlorin
c) Magnesium
d) Fosfor
e) Kalium
f) Natrium
g) Belerang
Mineral yang diketahui dibutuhkan dan terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang lebih kecil dari pada 0.05 persen dari bobot tubuh biasanya disebut mineral mikro adalah :
a) Kobalt
b) Tembaga
c) Flourin
d) Besi
e) Yodium
f) Mangan
g) Seng
h) Crom
i) Nikel
B. AIR
Air adalah suatu zat gizi yang tidak dapat ditinggalkan . Air digunakan dalam jumlah yang lebih besar baik dalam pangan maupun dalam tubuh manusia . Didasarkan pada seluruh bobot tubuh , hampir 60 hingga 70 % tubuh manusia terdiri dari air, jumlah yang tepat tergantung usia , jenis kelamin , keadaan, kesehatan dan kegiatan fisik .Air digunakan sebagai bahan pembangunan disetiap sel tubuh . Jaringan berlemak mengandung air kira – kira 20 %, otot kira – kira 75% dan plasma darah 90 % . Air digunakan dalam tubuh .
a) Sebagai pelarut
b) Sebagai bagian dari pelumas
c) Sebagai pereaksi kimia
d) Membantu mengatur suhu tubuh
e) Membantu memelihara bentuk dan susunan tubuh
Air tersebut disalurkan dalam sel ( cairan intra selular ) dan diantara sel dan organ ( cairan ekstra selullar ) .Air diambil kedalam tubuh dari makanan dan minuman serta pertukaran zat bahan yang sudah berada dalam tubuh . Air dibuang dari tubuh melalui air seni , keringat dan dalam penguapan air melalui alat pernafasan paru – paru .
Keperluan sehari – hari akan sumber air berlainan dari orang ke orang , hari ke hari akan sumber air berlainan dari hari ke hari , musim ke musim tergantung pada macam dan jumlah kegiatan. Air merupakan salah satu jika tidak yang paling dari semua zat gizi yang digunakan tubuh untuk mencapai gizi dan kesehatan baik .
B. KOMPOSISI KIMIA TANAMAN DAN HEWAN ( Norman , hal 6)
1. Bahan pangan mengandung unsur serupa
Wujud kehidupan memiliki unsure – unsure kimia yang sama yaitu : Hidrogen, karbon, oksigen,nitrogen, kalsium,fosfor, belerang,natrium,kalium,dll.
2. Susunan molekuler bahan pangan berbeda
Bentuk – bentuk molekuler tanaman dan hewan sangat bervariasi.Informasi mengenai komposisi jaringan tanaman dan hewan secara molecular lebih bermanfaat dari pada komposisi kimianya .
Oleh karena hewan tidak mampu mensintesa unsure yang dibentuk oleh tanaman , maka hewan memerlukan molekul – molekul yang spesifik .
3. Komponen universal zat gizi bahan pangan
Zat gizi universal untuk manusia disebut makanan , ditemukan mengandung tiga kelomok atau komponen molekul utama yaitu : Karbohidrat , protein, dan lemak . Selain ketiga komponen utama terdapat vitamin dan mineral yang menyusun hewan dan tanaman yang diperlukan manusia sebagai bahan pangannnya. Kandungan bahan bahan dalam hewan dan tumbuhan yaitu : arginin, histidin,isoleusin, leusin,lisin,metionin,fenilalanin,treonin,triptofan dan valin termasuk lemak, gula, karbohidrat, vitamin, dll
4. Perkiraan komposisi bahan pangan
Komposisi kimia suatu bahan pangan ditunjau dari segi kandungannnya biasanya dinyatakan dalam persen karbohidrat, protein, lemak, abu, dan air. Perbedaan komposisi antara jaringan tanmanan dan hewan penting dalam pengawetan pangan . Jaringan tanaman biasanya merupakan sumber karbohidrat sdang jaringan hewan adalah sumber protein , misalnya apel mengandung karbohidrat 16 %, protein 0.2 % , lemak 0.8 %, abu 2 % dan air 81 % sedangkan daging tidak berlemak mengandung karbohidrat 2.0 % , protein 20 % , lemak 2 %, abu 2 % dan air 74 %
C. MANUSIA DAN TANAMAN ( Norman , hal 8 )
1. Buah – buahan dan biji – bijian kering yang penting
Struktur tanaman tinggi terpenting yang digunakan sebagai bahan pangan ialah buah- buahan dan biji- bijan kering. Ini meliputi semua serealia dan biji bijian , legume dan kacang- kacangan .
a. Serealia dan rumputan
Adalah biji – bijian kering dari keluarga rumputan yang ditanam untuk diambil biji- bijianya dan merupakan tanaman yang penting bagi manusia .Dari serealia yang paling penting adalah gandum, jagung dan padi..
Pada dasarnya serealia merupakan sumber karbohidrat, walau mengandung protein , lemak beberapa vitamin dan mineral
b. Legume
Legume adalah yang kedua setelah serealia sebagai sumber bahan pangan manusia yang penting . Legume adalah merupakan dagingnya sayuran yang kualitas proteinya mendekati daging hewan . Kedelai merupakan salah satu bahan pangan paling tua dikenal .
Kapri lading dan kebun juga merupakan legume yang tinggi nilainya sebagai bahan pangan
Kacang panjang dan buncis yang muda dimakan sebagai sayuran ,sedangkan kacang tanah juga suatu legume dan merupakan sumber protein dan minyak yang baik
c. Kacang- kacangan
Kacang merupakan buah yang bersel tunggal dan berbiji tunggal dengan kulit luar yang keras kacang – kacangan dibedakan dalam tiga golongan kacang : yaitu yang mempunyai kandungan lemak tinggi, ( seperti : kacang mete, kelapa,) kandungan protein tinggi ( seperti almond , ) dan kandungan karbohidrat tinggi ( seperti : acron , chestnut )
2. Akar dan umbi
Akar yang berdaging misalnya wortel, lobak , dll sedangkan batang yang berbuahdisebut umbi seperti kentang.
D. MANUSIA DAN HEWANNYA ( Norman hal 16 )
Didalam perut kambing atau domba terdapat suatu enzim yang disebut rennin yang sering digunakan untuk membuat Cottage Chees, curd cheese. Didlam susu terdapat vitmin A ( karoten ).
2. Bahan pangan hewani
Kepala, badan, dan anggota badan hewan terdiri dari tulang, tulang rawan, otot, jaringan lemak , kulit dan syaraf. Hampir setengah berat badan adalah otot. Otot tersusun Air, Protein, dan sisanya lemak , karbohidrat , vitamin dan mineral . Didalam tubuh hewan terdapat suatu enzim yang disebut gelatin , gelatin dapat dibuat denga cara mendidihkan jaringan pembungkus daging di dalam air
Daging sapi yang dapat dimakan mengandung protein kurang lebih 17 % , daging rusuk 15 % dan steak utuh 19 %, daging panggang 25 %. Daging babi , perut 9 % protein , pinggang 20 %, paha dan bahu 16 %.
3. Kandungan zat gizi daging dan ikan
Mengandung protein , hati ikan merupakan sumber vitamin yang larut dalam minyak yang baik sekali. Tiram, udang laut , remis, udang , ikan karper, mengandung Tiaminase ( ………………….. ) yang dapat merusak vitamin B1 bila dimakan mentah Sedangnkan kodok, burung, katak, ikan selam, ikan sepat, belut, tidak mengandung tiaminase .
Tiaminase terjadi pula pada daun dari beberapa pohon , benih gandum, pakis dan biji rami .
4. Komposisi produk hewan
Table Komposisi umum bahan pangan hewani
Pangan Komposisi bagian dapat dimakan (% )
Karbohidrat Protein Lemak Abu Air
1.daging
a) Sapi, lemak sedang
b) Anak sapi, lemak sedang
c) Babi
d) Kambing
e) Kuda
2.Unggas
a) Ayam
b) Itik
c) Kalkun
3.Ikan
a) Filet tanpa lemak
b) Filet berlemak
c) Crustacea
d) Ikan kering
4.Susu
Sapi, utuh
Kambing, utuh
5 Keju
Keras, susu utuh
Lunak, sebagian susu utuh
A.UNSUR KIMIA DAN PERSENYAWAAN ( Suhardjo, hal 42 )
Tubuh dan pangan yang dimakan untuk memeliharanya tersusun dari unsur –unsur kimia. Karbon, Hidrogen, nitrogen , besi dan oksigen adalah contoh dari unsure unsure yang terdapat dalam tubuh dan yang digunakannya. Jika unsure – unsure tergabung bersama maka akan terbentuk suatu persenyawaan. Zat – zat kimia digolongkan menurut beberapa cara. Salah satu cara adalah penggolongan zat zat kimia organic dan anorganik. Zat organic adalah zat yang susunannya mengandung carbon ,sedangkan anorganik adalah penggolongan zat kimia tidak mengandung karbon. Contoh zat organic adalah karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin. Mineral dan air adalah zat – zat anorganik.
Unsur - unsur gizi yang perlu ada dalam makanan, tercermin pada komposisi tubuh yaitu : air, protein , lemak, za hidrat arang ( karbohidrat ) , mineral dan berbagai komponen - komponen minor lainya .(Buckle hal 1). Komponen tubuh secara garis besar dapat dibagi dalam tiga kelompok yaitu :
1. Komponen yang diperlukan untuk struktur tubuh (memberi bentuk tubuh)
2. Komponen yang menjalankan reaksi kimia tubuh (protein)
3. Komponen sumber bahan bakar atau tenaga untuk aktivitas tubuh (karbohidrat , vitamin)
ZAT ORGANIK
A. KARBOHIDRAT
Karbohidrat kalau bukan pati adalah gula . Golongan karbohidrat yang penting adalah polisakharida ( pati ) dan Disakharida serta monosakharida ( Gula ). Semua karbohidrat mengandung karbon (C) , Hidrogen (H) dan Oksigen (O). Perbandingan hydrogen terhadap oksigen adalah sama seperti yang terdapat dalam air ( H2O ). Nama karbohidrat terjadi karena unsure tersebut merupakan campuran dari karbon dan hidrat (air ) yang tergabung menjadi satu persenyawaan . Dengan adanya cahaya matahari dalam proses fotosintesis, tanaman yang hijau dapat membentuk karbohidrat dengan menghisap air dari tanah dan CO2 dari udara . Dalam proses tersebut , O2 dilepas dari karbondioksida dan dikembalikan ke atmosfer. Pada waktu karbohidrat dibentuk dalam tanaman yang hijau , sebagian besar disimpan dalam sel tanaman sebagai selulosa dan pati ( polisakharida ) dan glukosa ( monosakarida )
B. LEMAK ( lipid )
Dalam beberapa literature dipakai istilah Lipid yang berarti lemak , minyak atau unsure yang menyerupai lemak yang terdapat dalam pangan dan digunakan oleh tubuh . Lemak diproduksi baik oleh tanaman maupun hewan , seperti karbohidrat dibentuk dari karbon , hydrogen dan oksigen , tetapi dalam perbandingan dan susunan kimia berlainan . Lemak mengandung lebih banyak karbon dan lebih sedikit oksigen dari pada karbohidrat , oleh karena itu lebih banyak mempunyai nilai tenaga. . Beberapa lemak juga mengandung fosfor dan nitrogen dalam molekulnya . Salah satu cara hewan dan manusia menyimpan tenaga dalam tubuhnya untuk penggunaan dikemudian hari adalah dalam bentuk lemak .
Beberapa tanaman , disamping menyimpan tenaga sebagai karbohidrat , juga menyimpan lemak dalam buah keras, biji ,lembaga biji dan buahnya . Di Asia Tenggara , sumber lemak tersebut yang terdapat dalam kelapa , kacang polong , biji wijen , kacang kedelai , lembaga jagung dan bahan pangan serupa , membantu dalam menyediakan lemak yang diperlukan dalam susunan makanan tidak dapat larut dalam air tetapi larut dalam bahan pelarut kimia seperti ether dan alcohol.
C. PROTEIN
Seperti karbohidrat dan lemak , protein mengandung karbon , hydrogen dan oksigen, akan tetapi selain itu juag berisi nitrogen . Protein merupakan molekul yang sangat besar , terbentuk dari banyak asam amino yang terikat bersama . Susunan kimia berbagai asam amino sedikit banyak berbeda , tetapi susunan kimianya dalam dua hal sama : yaitu Setiap asam mempunyai sedikitnya satu kelompok amino (NH2) dan satu kelompok karboksil (COOH) . Melihat kenyataan bahwa bahan tersebut tidak dapat dibentuk dalam jumlah yang banyak dalam tubuh untuk memenuhi kebutuhan tubuh , disebut asam amino esensial . Asam amino lainya disebut tidak esensial . Alasan disebut tidak esensial adalah karena tubuh mampu untuk membentuk asam amino terakhir tersebut dalam jumlah yang cukup jika kelompok asam amino (NH2) tersedia dalam tubuh .
Disebabkan oleh perbedaan dalam jumlah dan jenis asam amino yang dikandungnya tidak semua protein menyediakan nilai gizi yang sama . Kalau suatu protein mengandung semua asam amino yang penting dan dalam jumlah yang diperlukan tubuh , maka protein ini disebut protein “lengkap”. Jika suatu protein kurang dalam salah satu asam amino esensial , maka ia digolongkan dalam protein “ tidak lengkap “.
Protein “ lengkap “ ditemukan dalam hamper semua protein yang berasal yang berasal dari hewan dan dalam beberapa protein tanaman. Jika manusia makan berbagai hasil tanaman pangan yang cukup untuk menyediakan asam amino yang diperlukan dalam jumlah yang cukup dan kalau asam tersebut diserap kedalam aliran darah, maka tubuh manusia dapat menggunakannya untuk memenuhi kebutuhan tubuh dalam protein .
Table asam amino dalam bahan pangan
Jenis asam amino tipe Jenis asam amino Tipe
Glisin Sederhana Lisin Basa
Alanin Sederhana Ornitin Basa
Valin Sederhana Arginin Basa
Leusin Sederhana Histidin Basa
Isoleusin Sederhana Sistein Sulfur
Serin hidroksi Metionin sulfur
Treonin hidroksi Fenilalanin Aromatic
Asam aspartat Asam Tirosin Aromatic
Asam glutamat Asam Triptofan Heterosiklik
Prolin Heterosiklik Hidroksiprolin Heterosiklik
D. VITAMIN
Vitamin adalah campuran organic yang seharusnya disediakan oleh bahan makanan . Walaupun sangat penting bagi kesehatan dan pertumbuhan yang normal, namun jumlah vitamin yang diperlukan tubuh adalah sedikit . Bahan tersebut biasanya ditemukan dalam pangan dalam jumlah yang sedikit.Beberapa diantara vitamin tersebut larut dalam lemak, lainya dalam air, karena vitamin dapat dogolongkan sebagai vitamin larut dalam lemak atau larut dalam air .
Tabel Vitamin yang larut dalam lemak dan air
Larut dalam Lemak Larut dalam Air
Vitamin A Vitamin B Komplek
a) Vitamin A Alkohol ( Retinol ) a) B1 ( Thiamin )
b) Vitamin A Aldehida ( Retinal ) b) B2 ( Riboflavin )
c) Vitamin A Asam ( Asam Retinoat ) c) Niacin
d) Vitamin A Ester ( Ester Retinil ) d) B6 ( piridin )
Vitamin D e) Asam Pantotenik
a) Vitamin D2 ( Ergo Kalsiferol ) f) Biotin
b) Vitamin D3 ( 7- Dehidrokolesterol kolikolaferol ) g) Asam Folik ( Folasin )
Vitamin E ( Tokoferol ) h) Vitamin B12 (sianokobalamina)
Vitamin K Vitamin C
a) Vitamin K1 ( 2-metil-3-fitil- 1,4 naftokuinon ) a) Asam L- askorbat
b) Vitamin K2 ( 2- metal -3-difarnesil- 1,4-naftokuinon ) b) Asam L- dehidroaskorbat
c) Vitamin K3 ( 2- metal – 1.4 naftokuinon )
Table vitamin dalam pangan
Tipe Kegunaan Senyawa utama
LARUT DALAM LEMAK
Vitamin A Pemeliharaan penglihatan Retinol,karoten,
Vitamin D Mengatur pertumbuhan tulang Kolekalsiferol,Ergokalsiferol
Vitamin E Anti oksidan Tokoferol
Vitamin K Proses pembekuan darah Filokuino,menakuinon
LARUT DALAM AIR
Vitamin C Mencegah sariawan Asam Askorbat
Vitamin B1 Mencegah beri-beri Tiamin
Vitamin B2 Mencegah beberapa penyakit kulit Riboflavin
Niasin Mencegah pellagra Asam Nikotinat
Vitamin B12 Memperbaiki pertumbuhan sel Sianokobalamin
Vitamin B6 Katalis enzim Piridoksin,piridoksal
Asam tetrahidrofolat Mengatur transfer -
Asam pantotenat Komponen dari CoA -
Biotin Perantara pengikatan CO2 -
ZAT ANORGANIK
A. MINERAL ( unsure Abu )
Pada waktu sekarang , dikenal berbagai mineral untuk memperbaiki keadaan kesehatan tubuh manusia , jika diberikan dalam jumlah yang layak. Mineral yang terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang cukup banyak , sedikitnya 0.05 persen dari bobot tubuh dikenal sebagai mineral makro yang pada waktu sekarang dianggap penting untuk manusia yaitu :
a) Kalsium
b) Khlorin
c) Magnesium
d) Fosfor
e) Kalium
f) Natrium
g) Belerang
Mineral yang diketahui dibutuhkan dan terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang lebih kecil dari pada 0.05 persen dari bobot tubuh biasanya disebut mineral mikro adalah :
a) Kobalt
b) Tembaga
c) Flourin
d) Besi
e) Yodium
f) Mangan
g) Seng
h) Crom
i) Nikel
B. AIR
Air adalah suatu zat gizi yang tidak dapat ditinggalkan . Air digunakan dalam jumlah yang lebih besar baik dalam pangan maupun dalam tubuh manusia . Didasarkan pada seluruh bobot tubuh , hampir 60 hingga 70 % tubuh manusia terdiri dari air, jumlah yang tepat tergantung usia , jenis kelamin , keadaan, kesehatan dan kegiatan fisik .Air digunakan sebagai bahan pembangunan disetiap sel tubuh . Jaringan berlemak mengandung air kira – kira 20 %, otot kira – kira 75% dan plasma darah 90 % . Air digunakan dalam tubuh .
a) Sebagai pelarut
b) Sebagai bagian dari pelumas
c) Sebagai pereaksi kimia
d) Membantu mengatur suhu tubuh
e) Membantu memelihara bentuk dan susunan tubuh
Air tersebut disalurkan dalam sel ( cairan intra selular ) dan diantara sel dan organ ( cairan ekstra selullar ) .Air diambil kedalam tubuh dari makanan dan minuman serta pertukaran zat bahan yang sudah berada dalam tubuh . Air dibuang dari tubuh melalui air seni , keringat dan dalam penguapan air melalui alat pernafasan paru – paru .
Keperluan sehari – hari akan sumber air berlainan dari orang ke orang , hari ke hari akan sumber air berlainan dari hari ke hari , musim ke musim tergantung pada macam dan jumlah kegiatan. Air merupakan salah satu jika tidak yang paling dari semua zat gizi yang digunakan tubuh untuk mencapai gizi dan kesehatan baik .
B. KOMPOSISI KIMIA TANAMAN DAN HEWAN ( Norman , hal 6)
1. Bahan pangan mengandung unsur serupa
Wujud kehidupan memiliki unsure – unsure kimia yang sama yaitu : Hidrogen, karbon, oksigen,nitrogen, kalsium,fosfor, belerang,natrium,kalium,dll.
2. Susunan molekuler bahan pangan berbeda
Bentuk – bentuk molekuler tanaman dan hewan sangat bervariasi.Informasi mengenai komposisi jaringan tanaman dan hewan secara molecular lebih bermanfaat dari pada komposisi kimianya .
Oleh karena hewan tidak mampu mensintesa unsure yang dibentuk oleh tanaman , maka hewan memerlukan molekul – molekul yang spesifik .
3. Komponen universal zat gizi bahan pangan
Zat gizi universal untuk manusia disebut makanan , ditemukan mengandung tiga kelomok atau komponen molekul utama yaitu : Karbohidrat , protein, dan lemak . Selain ketiga komponen utama terdapat vitamin dan mineral yang menyusun hewan dan tanaman yang diperlukan manusia sebagai bahan pangannnya. Kandungan bahan bahan dalam hewan dan tumbuhan yaitu : arginin, histidin,isoleusin, leusin,lisin,metionin,fenilalanin,treonin,triptofan dan valin termasuk lemak, gula, karbohidrat, vitamin, dll
4. Perkiraan komposisi bahan pangan
Komposisi kimia suatu bahan pangan ditunjau dari segi kandungannnya biasanya dinyatakan dalam persen karbohidrat, protein, lemak, abu, dan air. Perbedaan komposisi antara jaringan tanmanan dan hewan penting dalam pengawetan pangan . Jaringan tanaman biasanya merupakan sumber karbohidrat sdang jaringan hewan adalah sumber protein , misalnya apel mengandung karbohidrat 16 %, protein 0.2 % , lemak 0.8 %, abu 2 % dan air 81 % sedangkan daging tidak berlemak mengandung karbohidrat 2.0 % , protein 20 % , lemak 2 %, abu 2 % dan air 74 %
C. MANUSIA DAN TANAMAN ( Norman , hal 8 )
1. Buah – buahan dan biji – bijian kering yang penting
Struktur tanaman tinggi terpenting yang digunakan sebagai bahan pangan ialah buah- buahan dan biji- bijan kering. Ini meliputi semua serealia dan biji bijian , legume dan kacang- kacangan .
a. Serealia dan rumputan
Adalah biji – bijian kering dari keluarga rumputan yang ditanam untuk diambil biji- bijianya dan merupakan tanaman yang penting bagi manusia .Dari serealia yang paling penting adalah gandum, jagung dan padi..
Pada dasarnya serealia merupakan sumber karbohidrat, walau mengandung protein , lemak beberapa vitamin dan mineral
b. Legume
Legume adalah yang kedua setelah serealia sebagai sumber bahan pangan manusia yang penting . Legume adalah merupakan dagingnya sayuran yang kualitas proteinya mendekati daging hewan . Kedelai merupakan salah satu bahan pangan paling tua dikenal .
Kapri lading dan kebun juga merupakan legume yang tinggi nilainya sebagai bahan pangan
Kacang panjang dan buncis yang muda dimakan sebagai sayuran ,sedangkan kacang tanah juga suatu legume dan merupakan sumber protein dan minyak yang baik
c. Kacang- kacangan
Kacang merupakan buah yang bersel tunggal dan berbiji tunggal dengan kulit luar yang keras kacang – kacangan dibedakan dalam tiga golongan kacang : yaitu yang mempunyai kandungan lemak tinggi, ( seperti : kacang mete, kelapa,) kandungan protein tinggi ( seperti almond , ) dan kandungan karbohidrat tinggi ( seperti : acron , chestnut )
2. Akar dan umbi
Akar yang berdaging misalnya wortel, lobak , dll sedangkan batang yang berbuahdisebut umbi seperti kentang.
D. MANUSIA DAN HEWANNYA ( Norman hal 16 )
Didalam perut kambing atau domba terdapat suatu enzim yang disebut rennin yang sering digunakan untuk membuat Cottage Chees, curd cheese. Didlam susu terdapat vitmin A ( karoten ).
2. Bahan pangan hewani
Kepala, badan, dan anggota badan hewan terdiri dari tulang, tulang rawan, otot, jaringan lemak , kulit dan syaraf. Hampir setengah berat badan adalah otot. Otot tersusun Air, Protein, dan sisanya lemak , karbohidrat , vitamin dan mineral . Didalam tubuh hewan terdapat suatu enzim yang disebut gelatin , gelatin dapat dibuat denga cara mendidihkan jaringan pembungkus daging di dalam air
Daging sapi yang dapat dimakan mengandung protein kurang lebih 17 % , daging rusuk 15 % dan steak utuh 19 %, daging panggang 25 %. Daging babi , perut 9 % protein , pinggang 20 %, paha dan bahu 16 %.
3. Kandungan zat gizi daging dan ikan
Mengandung protein , hati ikan merupakan sumber vitamin yang larut dalam minyak yang baik sekali. Tiram, udang laut , remis, udang , ikan karper, mengandung Tiaminase ( ………………….. ) yang dapat merusak vitamin B1 bila dimakan mentah Sedangnkan kodok, burung, katak, ikan selam, ikan sepat, belut, tidak mengandung tiaminase .
Tiaminase terjadi pula pada daun dari beberapa pohon , benih gandum, pakis dan biji rami .
4. Komposisi produk hewan
Table Komposisi umum bahan pangan hewani
Pangan Komposisi bagian dapat dimakan (% )
Karbohidrat Protein Lemak Abu Air
1.daging
a) Sapi, lemak sedang
b) Anak sapi, lemak sedang
c) Babi
d) Kambing
e) Kuda
2.Unggas
a) Ayam
b) Itik
c) Kalkun
3.Ikan
a) Filet tanpa lemak
b) Filet berlemak
c) Crustacea
d) Ikan kering
4.Susu
Sapi, utuh
Kambing, utuh
5 Keju
Keras, susu utuh
Lunak, sebagian susu utuh
Langganan:
Postingan (Atom)
