KIMIA BAHAN ALAM PENYEDAP RASA

  

 KIMIA BAHAN ALAM UNTUK MAKANAN, MINUMAN DAN PENYEDAP RASA   

     

Flavor adalah persepsi biologis, yaitu sensasi yang dihasilkan dari bahan yang ada  pada mulut. Flavor pada prinsipnya dapat diterima oleh reseptor aroma pada hidung dan reseptor rasa dalam mulut. Flavor seperti yang ada pada buah-buahan dan sayur-sayuran merupakan hasil dari produk sekunder dari berbagai jenis jalur metabolism. Metabolit sekunder berasal dari metabolit primer seperti protein, karbohidrat dan lemak dan biasanya tidak langsung memberi citarasa. Contoh metabolit sekunder yaitu alkaloid, flavonoid, phenol dan senyawa aromatik yang dapat disintesa dari metabolit asam amino primer yaitu  phenylalanine, tyrosine, dan tryptophan. Pada dasarnya flavor dapat dibedakan jadi tiga berdasarkan sumbernya yaitu alami, proses dan buatan. Yang alami contohnya senyawa terpene yang ada pada rempah-rempah. Pada proses fermentasi dihasilkan flavor, sedangkan buatan contohnya seperti monosodium glutamate (MSG) Pada umumnya senyawa yang alami aman dikonsumsi oleh manusia. Namun ketersediaannya terbatas, sehingga para ilmuwan berinisiatif membuat senyawa flavor tersebut.

Klasifikasi dan karakteristik kimiawi senyawa flavor :

1.      Senyawa flavor volatile

Dalam sebuah makanan / bahan terdapat senyawa kimia yang berperan memberikan aroma, dan senyawa tersebut dapat mengandung gugus fungsional lebih dari satu. Berikut karakteristik yang diberikan oleh gugus fungsi tersebut:

Aldehid

Aldehid berpengaruh kuat terhadap timbulnya flavor dalam berbagai makanan. Aldehid alifatik tidak jenuh akan memberi aroma yang lebih kuat dibanding analognya yang  jenuh. Misalnya pada melon hanya sebanyak 0,9 ppb, z-non-6-enal memberi aroma musk yang menjadi ciri khas melon tersebut.  

Alkohol

Aroma yang dihasilkan oleh alkohol lebih tinggi dibanding aldehid, sehingga mengurangi keberadaan senyawa beraroma lainnya. Misalnya pada penyimpanan buah yang diawetkan dalam waktu lama, kandungan karbonil (aldehid dan keton) akan berkurang seiring dengan terbentuknya alkohol sehingga berdampak pada menurunnya nilai flavor. c)

Keton

Senyawa keton berperan memberi rasa pada produk susu,misalnya rasa logam pada butter yang teroksidasi yaitu senyawa okt-1-en-3-on.

Ester

Ester biasanya berperan pada flavor buah-buahan.

Asam

Selain memberi rasa asam pada mulut, asam volatile dapat berpengaruh terhadap aroma. Asam butirat dan asam kaproat berhubungan dengan ambang batas konsentrasi tertentu untuk menghasilkan flavor butter yang diinginkan. Asam lemak cabang alkil adalah komponen yang kuat dalam flavor. Aroma yang tidak diinginkan pada daging kambing merupakan hasil dari rantai bercabang dan asam lemak tidak jenuh yang mempunyai 8-10 atom karbon.

Furan

Furan terdapat pada senyawa volatile yang ada pada semua makanan yang dipanaskan, furan yang teroksigenasi biasanya terbentuk dari karbohidrat pada reaksi maillard. Furfural dan furanon memberi rasa caramel, manis, dan karakteristik buahan pada makanan. Contohnya 5 methylfurfural yang memberi rasa meaty, rasa terbakar dan caramel. Contoh lainnya furan-2-ylmethanethiol yang berperan utama pada roasted coffeeatau kopi yang disangrai, dibawah ini struktur dari furan-2-ylmethanethiol.

Terpenoid

Terpenoid adalah substansi yang diturunkan dari alam yaitu dari metabolic intermedieate, asam mevalonat dimana membentuk struktur basa, yaitu unit isoprene. Hemi-,mono-,sesqui-, dan di-terpenoid memiliki satu hingga empat unit isoprene, namun pada umumnya monoterpenoid lah yang memberi dampak pada flavor herba, rempah-rempah dan  buah-buahan citrus. Senyawa terpene (hidrokarbon) ditemukan pada minyak esensial di kebanyakan tumbuhan, namun sedikit flavor pada senyawa itu sendiri.

      Senyawa flavor non volatile

Senyawa volatile hanya sedikit yang dapat dirasakan dengan reseptor lidah, kebanyakan komponen yang non volatile lah yang memberi respon pada reseptor di lidah dimana komponen tersebut secara fisik dibawa oleh air liur atau makanan menuju reseptor. Senyawa non volatile ini sendiri merupakan senyawa yang tidak memiliki aroma, namun senyawa tersebut dapat dipecah untuk melepaskan senyawa yang volatile, misalnya terpene glycoside dihidrolisis atau pembentukan enzimatis senyawa glukosinolat.

Asam amino dan peptid

2.

Asam amino memberi flavor yang berbeda-beda tergantung dari rantai sampingnya. Alanine dan prolin memberi rasa manis namun sedikit pahit. Pada produk susu, rasa pahit disebabkan karena adanya degradasi protein susu. Asam amino glutamate merupakan salah satu yang paling banyak dijumpai, Secara alami terdapat pada keju, susu, jamur, daging, ikan dan berbagai sayuran. 

Asam glutamat termasuk  asam amino yang bermuatan (polar) bersama-sama dengan asam aspartat. Ini terlihat dari titik isoelektriknya yang rendah, yang menandakan ia sangat mudah menangkap elektron (bersifat asam menurut Lewis.

Flavonoid dan alkaloid

Kebanyakan senyawa flavonoid dan alkaloid adalah pahit dan atau astringent. Keduanya mengandung cincin heterosiklik dengan oksigen menjadi heteroatom pada flavonoid dan basa nitogen menjadi heteroatom pada alkaloid. Contoh alkaloid adalah nikotin pada tembakau, kafein pada kopi dan the yang memberi rasa pahit. Contoh flavonoid yaitu katekin (flavan-3-ol) yang menonjol pada teh yang memberi rasa segar dan juga pahit teh, dibawah ini adalah struktur dari katekin.

Gula 

Pada tumbuhan hijau, karbohidrat utama mengalami translokasi dari satu bagian ke  bagian lainnya adalah sukrosa yang merupakan disakarida. Pada pematangan buah, sukrosa dengan cepat dikonversi oleh enzim invertase menjadi glukosa dan fruktosa.

Garam

Garam adalah senyawa ionik yang terdisosiasi dalam air menjadi kation dan anion. Kation berperan pada rasa asin, dengan natrium akan memiliki ambang terendah flavor. Garam dapur (NaCl) terasa lebih asin dibanding garam natrium lainnya, karena anionnya juga  berperan memberi efek asam pada indera. KCl terkadang digunakan sebagai salt replacer pada makanan rendah natrium namun garam Kalium terasa lebih pahit seiring dengan rasa asinnya.

Asam organik

Asam sitrat memberi rasa yang asam seperti rasa jeruk dan lemon. Asam sitrat beserta asam malat akan memberi rasa asam yang segar pada apel dan tomat. Contoh asam organic lainnya yaitu asam laktat pada produk susu seperti yoghurt.

Phenol

Phenol misalnya pada rasa pedas yang ada pada family vanillyamides yang dikenal sebagai capsaincinoids. Dimana terdapat fenol, ikatan amida dan asam lemak rantai panjang yang berbeda-beda jumlah atom c nya. Adanya ketiga hal inilah yang membuat respon panas/  pedas yang dapat diterima. Terdapat dua famili dari fenol, yaitu gingerol dan shogaol yang bertangggungjawab  pada ketajaman rasa pada jahe. Pada jahe segar, yang menonjol adalah gingerol, namun pada  produk komersial seperti oleoresin jahe, shogaol yang lebih menonjol. Shogaol dan zingerone terbentuk selama proses dan penyimpanan, atau oleh distilasi. 

Isothiocyanat

Senyawa ini memberi rasa yang tajam. Molekul yang lebih kecil bersifat volatile dan menghasilkan respon trigeminal pada hidung,dimana Isothiocyanat non volatile terbesar menghasilkan sensasi pada mulut.

1.      Permasalahan :

1.      Terdapat suatu senyawa pada ketumbar sehingga menyebabkan ia memiliki aroma harum dan berkhasiat untuk penyedap rasa pada makanan. Senyawa ini adalah linalool yang merupakan senyawa yang mendominasi di dalam ketumbar. Bagaimana peran senyawa ini terhadap khasiat lain pada ketumbar, apakah keberadaannya mempengaruhi atau memiliki peran terhadap manfaat ketumbar sebagai faktor mengurangi resiko kanker?

2.      Kulit kayu manis mengandung senyawa minyak atsiri seperti kamfer, safrol, eugenol, sinamaldehid yang dapat memberi aroma harum. Sehingga tidak jarang makanan dan minuman yang ditambahkan dengan kayu manis memiliki rasa sedap. Menurut anda adakah pengaruh penambahan bubuk kayu manis terhadap sifat kimia dan aktivitas mikroba pada makanan seperti misalnya nugget ayam?

3.      Pada dasarnya Monosodium glutamat (MSG) ini sebenarnya tidak memiliki rasa namun apabila ditambahkan ke dalam makanan maka akan menjadikan makanan lebih sedap dan gurih. Apa yang menyebabkan hal ini terjadi?