Senyawa Amina Biogenik Dalam Industri Anggur & Olahannya.docx

MAKALAH KIMIA INDUSTRI “Pembentukan Amina Biogenik dalam Produksi Anggur”

Disusun Oleh: Joan Jessica Yaparto (33180007) Vri Julianto (33180008) Anthony (33180010)

TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS BUNDA MULIA

Kata Pengantar Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatNYA sehingga makalah ini dapat tersusun hingga selesai . Tidak lupa kami juga mengucapkan banyak terimakasih atas bantuan dari pihak yang telah berkontribusi dengan memberikan baik materi maupun pikirannya.

Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebihbaik.

Karena keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman kami, Kami yakin masih banyak kekurangan dalam makalah ini, Oleh karena itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

Jakarta, Agustus 2018

Kelompok 3

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar belakang Amina adalah senyawa organik dan gugus fungsional yang isinya terdiri dari senyawa nitrogen atom dengan pasangan sendiri. Yang termasuk amina ialah asam amino, amina biogenik, trimetilamina, dan anilina. Anggur dan produknya mengandung berbagai zat yang mengintegrasikan mikroorganisme hidup, seperti ragi dan bakteri. Sifat-sifat kimia fisik dari sistem heterogen ini berubah secara signifikan selama proses kehidupan. Tantangan utama dalam mengelola sistem mikroorganisme hidup adalah melestarikan energinya dalam kondisi lingkungan yang berubah-ubah. Semua fungsi ragi dan bakteri, dari cara mendapatkan energi untuk sintesis struktur baru atau pembelahan dari yang sudah ada, dipertahankan karena proses biokimia. Adaptasi mereka terhadap lingkungan disediakan khususnya oleh mutasi strain gen, yang mengarah ke perubahan dalam protein dan kandungan enzim. Zat beracun, seperti amina biogenik dan crotonaldehyde, terbentuk sebagai hasil dari proses biologis. Amina biogenik adalah nitrogen yang mengandung senyawa organik dengan struktur alifatik (putresin, cadaverine, spermine, dan spermidine), aromatik (tyramine dan phenylethylamine), atau heterosiklik (histamine dan tryptamine). Beberapa dari mereka memiliki aktivitas yang tinggi (histamin, serotonin, dopamine, dan tyramine), sementara yang lain meningkatkan efek toksik histamin pada tubuh manusia.

1.2

Rumusan Masalah 1. Bagaimana Kandungan amina biogenik dalam berbagai varietas olahan anggur? 2. Bagaimana pengaruh faktor ragi dalam menghasilkan kadar dan persentase amina biogenic pada produk olahan variasi anggur merah dan putih?

1.3

Tujuan 1. Untuk mengetahui Kandungan amina biogenik dalam berbagai varietas olahan anggur. 2. Untuk mempelajari pengaruh faktor ragi dalam menghasilkan kadar dan persentase amina biogenic pada produk olahan variasi anggur merah dan putih.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Senyawa Amina Amina adalah turunan organik dari amonia dimana satu atau lebih atom hidrogen pada nitrogen telah tergantikan oleh gugus alkil atau aril. Karena itu amina memiliki sifat mirip dengan amonia seperti alkohol dan eter terhadap air. Seperti alkohol, amina bisa diklasifikasikan sebagai primer, sekunder dan tersier. Meski demikian dasar dari pengkategoriannya berbeda dari alkohol. Alkohol diklasifikasikan dengan jumlah gugus non hidrogen yang terikat pada atom karbon yang mengandung gugus hidroksil, namun amina diklasifikasikan dengan jumlah gugus nonhidrogen yang terikat langsung pada atom nitrogen. (Stoker, 1991)

2.1.1 Sifat dan Keberadaan Amina Alkilamina berbobot molekul rendah memiliki wujud gas atau cair pada suhu kamar. Di- dan trietilamin serta amina primer yang memiliki tiga sampai sepuluh atom karbon adalah cairan, amina yang lebih kecil jumlah atom karbonnya adalah gas. Amina dengan jumlah atom karbon dibawah enam biasanya larut dalam air akibat adanya interaksi ikatan hidrogen. Meskipun nitrogen tidak seelektronegatif oksigen, namun mampu mempolarisasi ikatan N-H sehingga terbentuk gaya dipol-dipol yang kuat antara molekulnya. Amina tersier tidak memiliki atom hidrogen karena itu tidak terjadi ikatan hidrogen antara air dengannya atau dengan amina tersier lainnya. Akibatnya titik didihnya lebih rendah disbanding amina primer atau sekunder.

Salah satu sifat yang paling dikenal dari amina berbobot molekul rendah adalah aromanya yang khas. Amina volatil ini menguap secara cepat dan berbau seperti campuran amonia dan ikan busuk. Kebanyakan bahan yang membusuk terutama organ yang mengandung protein tinggi menghasilkan amina. Bagian dari tumbuhan yang mati, rumah penyimpanan daging, dan bagian pengolahan limbah, semuanya mengandung amina (Stoker, 1991).

Titik lebur, titik didih dan densitas dari beberapa senyawa amina sederhana meningkat bersama dengan bertambahnya berat molekul sebagai konsekuensi dari interaksi intermolekular yang lebih besar. Sama seperti alkohol, senyawa amina yang lebih sederhana menunjukkan pengaruh ikatan hidrogen. Nitrogen kurang elektonegatif dibandingkan dengan oksigen, oleh karena itu amina primer memiliki titik didih yang berbeda antara senyawa alkana dan alkohol berdasarkan berat molekul (Streitwieser, 1985)

BAB III

METODE PENELITIAN Kami mempelajari anggur dan bahan table wine atas dasar varietas anggur putih dan merah yang tumbuh di Wilayah Krasnodar. Bahan-bahan anggur diperoleh di pabrik anggur mikro dari Organisasi Ilmiah Negara Bagian Utara Kaukasia, Institut Penelitian Regional Hortikultura dan Vitikultur, Rusia. Pembudidayaan dan diferensiasi strain bakteri asam laktat dilakukan dengan menggunakan media yang mengandung etil asetat dan medium Nahragar (Doehler, Jerman), masing-masing. Strain Saccaromyces cerevisiae Zymaflore X5 (Laffort Oenologie, Perancis) dan Oenococcus oeni Maxiflor (Oenologie Institute, Perancis) digunakan sebagai strain komersial ragi dan bakteri asam laktat. Media model untuk menumbuhkan S. cerevisiae Zymaflore X5 disiapkan sesuai dengan penambahan 0,1% prekursor amina (ornithine, lisin, histidin, fenilalanin, tirosin, dan triptofan). Kandungan asam organik dan asam amino bebas dievaluasi dengan metode elektroforesis kapiler pada instrumen Capel 103R (Lumex, Rusia), dan penyerapannya terdaftar pada 270 dan 254nm. Kandungan senyawa fenolik dalam bahan anggur saji dievaluasi dengan metode kolorimetri pada spektrofotometer UNICO 1201 (Unico-SiS, Rusia).

BAB IV PEMBAHASAN Amina biogenik terbentuk sebagai hasil dari dekarboksilasi asam amino bebas oleh enzim yang dihasilkan mikroba. Pembentukan dan akumulasi amina biogenetika dalam produk anggur dapat terjadi pada berbagai tahap proses produksi. Kondisi yang diperlukan untuk tujuan ini adalah kehadiran mikroba ragi dalam lingkungan yang bebas asam amino dan asam laktat, dengan aktivitas dekarboksilasi dan kondisi yang optimal untuk pertumbuhan dan perkembangannya, juga untuk memicu fermentasi malolaktik. Fermentasi malolaktik adalah proses dalam pembuatan anggur di mana asam malat, yang secara alami ada dalam anggur harus diubah menjadi asam laktat yang lebih rendah keasamannya. Untuk mempelajari pengarugh fermentasi malolaktik yang berbeda pada intensitas dekarboksilasi asam amino dalam bahan baku wine dari varietas anggur putih dan merah, kami mengevaluasi kandungan asam amino (Tabel 1 dan 2). Komposisi kualitatif dan kuantitatif dari asam amino dalam anggur harus dari varietas anggur putih dan merah yang tampaknya agak berbeda. Variasi dalam kandungan asam amino bisa dijelaskan oleh kondisi yang berbeda saat anggur tumbuh, seperti keseragaman tanamannya dan metode dalam proses pengembangbiakan anggur.

Table 1: Komposisi Asam Amino dalam berbagai merk olahan anggur merah dan putih

Kandungan arginin, metionin, treonin, prolin, alanin, serin, dan triptofan dalam anggur bahan dari varietas anggur yang dipelajari secara signifikan lebih besar dari kandungan asam amino lainnya (Tabel 1). Isi dari prekursor amina ditampilkan bervariasi tergantung pada varietas anggur. Sebagai contoh, kandungan maksimal tirosin (45 mg/mL), yaitu prekursor untuk amina tyramine, ditemukan pada olahan dari anggur Sauvignon. Tidak ada tirosin ditemukan dalam anggur Chardonnay dan Pinot Blanc. Kandungannya pada anggur varietas lain bervariasi dari 5,6 ke 12 mg/ml. Olahan dari varietas anggur yang dipelajari mengandung fenilalanin, histidin, dan triptofan, sedangkan asam amino seperti lisin dan ornitin (prekursor untuk cadaverine dan putrescine) tidak terdapat dalam varietas yang dipelajari. Kandungan amina biogenik dalam anggur tergantung pada varietas anggur (Tabel 2). Sebagai contoh, putrescine (Put), cadaverine (Cad), histamine (His), dan phenylethylamine (PEA), tetapi tidak terdapat tyramine atau tryptamine pada semua varietas yang dipelajari. Isi maksimal dari amina adalah ciri khas dari varietas Sauvignon (9,2 mg / mL), Aliquot (8,2 mg / mL), dan Viorica (9,2 mg / mL). Isi minimal amina terdeteksi pada olahan Cabernet, Cabernet EPA, dan varietas Pinot Blanc (3,7, 2,8, dan 2,8 mg/mL masing-masing). Dengan demikian, anggur harus mengandung asam amino dalam jumlah besar yang bisa dekarboksilasi menjadi amina biogenik dalam kondisi yang menguntungkan. Hasilnya menunjukkan bahwa tryptophan dan tyramine tidak ada pada anggur dari varietas yang dipelajari. Rata-rata, anggur harus mengandung 5,8 mg/mL amina biogenik, dengan putrescine sebagai penyusun utamanya. Isi dari amina bergantung pada varietas anggur dan metode agroteknis saat budidaya anggur. Kandungan amina biogenik dalam anggur harus bisa dijelaskan oleh kedua proses fisikokimia selama pemetikan anggur berry dan kehadiran strain ragi dan bakteri asam laktat pada permukaan anggur.

Table 2: Kandungan amina biogenik dalam berbagai varietas olahan anggur

Tabel 3 menunjukkan hasil dari mempelajari isi amina biogenik dalam anggur saji kering, yang terbentuk selama fermentasi alkohol dan malolaktik. Fermentasi alkohol dilakukan dengan perantara S. cerevisiae dan strain S. cerevisiae Zymaflore X5 komersial, dan reduksi asam dilakukan di hadapan strain bakteri asam laktat O. oeni Maxiflore. Fermentasi anggur menyebabkan akumulasi putrescine, histamine, cadaverine, dan ephenylethylamine (Tabel 3), sementara histamin dan putrescine terbentuk sebagai hasil S. cerevisiae. Pengurangan asam biologis spontan di hadapan strain bakteri asam laktat menghasilkan akumulasi amina dalam anggur, dengan didominasi histamin, cadaverine, dan putrescine.

Table 3: Amina biogenik dalam anggur saji kering

Hasil dari analisa pH pada proses dekarboksilasi asam amino dalam media dengan bantuan ragi S. cerevisiae strain Zymaflore X5 menunjukkan bahwa kondisi pH 3.6–3.9 menyebabkan peningkatan pada konsentrasi amina (diagram 1). Perlu dicatat bahwa penuaan yang dilakukan pada material wine yang sudah difermentasi dengan bantuan S. cerevisiae Zymaflore X5 selama lebih dari 14 hari menyebabkan penurunan pada konsentrasi amina secara total. (diagram 2), yang kemungkinan disebabkan oleh penguapan berlebih. Penuaan pada wine yang sudah difermentasi selama dua bulan menyebabkan akumulasi histamin, cadaverine, dan putrescine. Total jumlah amina meningkat sejumlah 20–30%, yang kemungkinan disebabkan media yang mendukung untuk karboksilasi asam amino dan autolisis sel ragi. Maka dapat disimpulkan bahwa dekarboksilasi asam amino dan pembentukan amina pada media bergantung pada faktor pH dan durasi autolisis pada sel ragi yang digunakan.

Diagram 1: Pengaruh pH pada konsentrasi amina (Kiri ke kanan: Kontrol, pH 3.2, pH 3.6, pH 3.9)

Diagram 2 Pengaruh durasi dan konsentrasi kontak dengan ragi terhadap konsentrasi amina (Kiri ke kanan: Kontrol, Material wine tanpa inkubasi, Material wine setelah inkubasi 14 hari, Material wine setelah inkubasi 2 bulan)

BAB V KESIMPULAN

1. Kandungan amina biogenik dalam berbagai varietas olahan anggur:

2. Pengaruh faktor ragi dalam menghasilkan kadar dan persentase amina biogenic pada produk olahan variasi anggur merah dan putih adalah semakin lama durasi autolisis sel ragi semakin banyak kadar dan presentase amina.

DAFTAR PUSTAKA http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/29033/Chapter%20II.pdf?s equence=4 https://id.wikipedia.org/wiki/Amina