AIR

A. Pendahuluan
Semua sel membutuhkan sumber energi agar dapat tetsp hidup dan melakukan fungsi khusus. Air dalam tubuh merupakan unsure esensial. Jaringan yang metabolismenya paling aktif mengandung air yang terbanyak, misalnya otot. Air dalam tubuh orang dewasa terdapat sekitar 60% dari berat badannya (± 47 liter). Pada pria, air dalam tubuh lebih sedikit jika dibandingkan dengan air dalam tubuh wanita karena banyaknya lemak. Disamping itu, banyaknya air juga tergantung kepada umur. Tubuh memperoleh air secara eksogen dan endogen. Air eksogen yaitu air yang berasal dari luar, diperoleh dari air yang diminum dan air bersama dengan makanan. Faktor iklim akan memacu asupan air eksogen, misalnya: banyak keringat yang dikeluarkan, sehingga tubuh memerlukan air dan juga ada variasi individual refleks haus diaktifkan oleh osmolaritas cairan ekstrasel. Air endogen berarti air yang diperoleh dari dalam tubuh sendiri berasal dari hasil oksidasi berbagai nutrient dalam tubuh.

B. Jenis dan Sumber Air
Air merupakan bahan yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan fungsinya tak dapat digantikan oleh senyawa lain. Berdasarkan sumbernya air dapat dibagi beberapa macam, yaitu sebagai berikut:
1. Air yang diperoleh secara eksogen yang meliputi:
a. Air minum yang meliputi:
• Air bebas, merupakan air yang tidak terikat oleh komponen lain, seperti aquades air putih yang komponen terbesarnya adalah H2O atau juga air yang terdapat dalam ruang-ruang antar sel dan inter granular dan pori-pori yang terdapat dalam bahan air yang terdapat dalam bentuk bebas. Air ini dapat membantu terjadinya proses kerusakan bahan makanan, misalnya, proses mikrobiologis, kimiawi, enzimatik, bahkan oleh aktivitas serangga perusak sedangkan air yang dalam bentuk senyawa komplek biasanya tidak membantu terjadinya proses kerusakan tersebut di atas. Oleh sebab itu, kadar air bukan merupakan parameter yang absolute untuk dapat dipakai meramalkan kecepatan terjadinya kerusakan bahan maknan. Untuk itu, dapat digunakan air (aktivitas air) untuk membentuk kemampuan air dalam proses-proses kerusakan bahan makanan.
• Air yang terikat secara lemah karena terserap (terabsorpsi) pada permukaan koloid makro molekul seperti protein, pectin, pati dan sellulosa, selain itu air juga terdispersi diantara koloid tersebut dan merupakan pelarut zat-zat yang ada dalam sel. Air yang ada dalam bentuk ini masih tetap mempunyai sifat air bebas dan dapat dikristalkan pada proses pembekuan. Ikatan antara air dengan kolod tersebut merupakan ikatan hydrogen.
• Air dalam keadaan terikat kuat yaitu membentuk hidrat, ikatannya bersifat tonik sehingga relatif sukar dihilangkan. Air ini tidak membeku meskipun pada suhu 0ºF.
• Air dalam es, yaitu merupakan suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul H2O (HOH) yang tersusun sedemikian rupa sehingga 1 atom H di satu sisi antara sepasang atom oksigen molekul-molekul air lainnya, membentuk suatu pasangan simetrik, dimana satu molekul (HOH) dapat mengikat 4 molekul HOH yang berdekatan dan jarak atom O-O yang berdampingan sebesar 2,76 Aº.
• Air dalam kompleks minuman: peran air dalam kompleks minuman yaitu sebagai pelarut. Air dapat melarutkan bahan seperti garam, vitamin, mineral, gula dan senyawa-senyawa seperti yang terkandung dalam the dan kopi. Contihnya adalah : air susu, air kopi, air teh, air sirup dan lain-lain.
b. Air dalam bahan makanan
Air yang terdapat dalam bahan makanan dinamakan sebagai air terikat yaitu suatu sistem yang mencakup air yang mempunyai derajat keterikatan yang berada dalam bahan.
Menurut derajat keterikatan, air dapat dibedakan 4 tipe:
• Molekul-molekul air membentuk ikatan hydrogen dengan molekul air lain.
• Molekul air yang terikat pada molekul-molekul lain melalui suatu ikatan hidrogen yang berenergi besar.
• Air yang secara fisik terikat dalam jaringan matrik membrane, kapiler, serrate, dan lain-lain.
• Air yang itdak terikat dalam jaringan suatu bahan

Berbagai Sumber Air dalam Makanan
Bahan Kandungan
Tomat
Semangka
Kol
Nenas
Kacang hijau
Susu sapi
Iakn teri kering
Daging sapi
Roti
Buah kering
Susu bubuk
Tepung terigu 94%
93%
92%
85%
90%
88%
38%
66%
36%
28%
14%
12%

Berdasarkan keempat tipe di atas, air dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
a. Air imbibisi
Air yang masuk ke dalam bahan pangan, menyebabkan pengembangan volume. Misalnya air yang tercampur dengan beras, menajdi nasi.
b. Air kristal
Air yang terikat dalam semua bahan, baik pangan maupun non pangan yang berbentuk kristal. Misalnya gula, garam, Cu SO4, dan lain-lain.
2. Air yang diperoleh secara endogen yaitu air yang diperoleh dari hasil oksidasi berbagai nutrient dalam tubuh, misalnya karbohidrat dihidrolisis menjadi CO2 dan H2O.
Sumber-sumber air metabolic/hasil oksidasi: karbohidrat, protein dan lemak.

Kandungan Air Metabolik
Zat Gizi Air Metabolik/100 kalori
Karbohidrat
Protein
Lemak 15,0 (gr)
10,5 (gr)
11,1 (gr)

Kita dapat menghitung kandungan air metabolic dengan menggunakan tabel di atas. Misalnya 100 gr ransum terdapat dari 10% protein, 20% lemak dan 55% karbohidrat dan sisanya bahan pelengkap, maka :
10 gr protein mengandung (4 x 10 gr) = 40 kalori
20 gr lemak mengandung (9 x 20 gr) = 180 kalori
55 gr karbohidrat mengandung (4 x 55 gr) = 220 kalori
Untuk 40 kalori protein mengandung air metabolic 4 gram
10,5 x 40
100
= 4,2 gram air
Untuk 180 kalori lemak mengandung air metabolic 20 gram
11,1 x 180
100
= 19,98 gram air
Untuk 220 kalori karbohidrat mengandung air metabolic 33 gram
15,0 x 220
100
= 33 gram air
Sehingga ransom tersebut mengandung air metabolic 57,18 gram (4,2 + 19,98 + 33) dan kalori 440 kalori. Setiap 100 kalori ransum mengandung air metabolic 57 x 100/440 = 12,99 gr.
Kebutuhan air sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor:
1. Temperatur
Makin tinggi temperature lingkungan, maka makin banyak kebutuhan air
2. Jenis makanan
Makanan dalam bentuk cair atau semisolid hanya memerlukan air lebih sedikit daripada berasal dari bentuk padat.
3. Umur
C. Fungsi Air
Fungsi air diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Sebagai bahan yang dapat mendispersikan berbagai senyawa polar ada dalam bahan makanan.
2. Sebagai pelarut senyawa polar
3. Berperan pada proses metabolisme bahan gizi (misalnya pada Glikolisis dan Glikogenolisis)
4. Sebagai alat transportasi zat gizi (misalnya, darh mengandung 90 – 95 % air).
5. Sebagai komponen jaringan tubuh dan memberi bentuk
6. Berperan dalam berbagai reaksi kimia tubuh. (Misalnya pada oksida dan polimerisasi).
7. Sebagai bantalan system syaraf
8. Sebagai pelumas persendian
9. Menjaga stabilitas suhu tubuh (sebagai termoregulator).

Larutan dalam air dapat digolongkan dua jenis yaitu yang ionic dan molekuler. Larutan air dalam bentuk ionic dapat dilihat pada larytan garam, diamna atom Na mendominasikan 1 elektron yang berada di lapisan luar kepada atom klorida yang kekurangan 1 elektron pada lapisan luarnya, sehingga menghasilkan ion Na+ dan Cl-. Dalam kristal NaCl kedua ion tersebut saling terikat dengan daya tarik elektrostatik.
Molekul-molekul berbagai senyawa dalam makanan terikat satu sama lain melalui ikatan hydrogen. Contohnya, molekul gula. Bila sebuah kristal gula melalui molekul-molekul air bergabung secara ikatan hidrogen pada gugus polar molekul gula yang terdapat di permukaan air kristal gula tersebut. Molekul-molekul air yang mula-mula terikat pada lapisan pertama ternyata tidak dapat bergerak, tetapi selanjutnya molekul-molekul gula akhirnya dikelilingi oleh lapisan air dengan melepas diri dari kristal.
Pemanasan air dapat mengurangi daya tarik-menarik antara molekul-molekul air dan memberikan cukup energi kepada molekul-molekul air sehingga dapat mengatasi daya tarik-menarik antara molekul gula.

D. Regulasi Konsumsi Air
Mekanisme kebutuhan air adalah suatu proses fisiologi meliputi:
1. Stimulasi pada rongga mulut
Jika seseorang menderita kekurangan saliva, maka rongga mulut dan oesophagus kering dan menyebabkan turunnya volume saliva, akibatnya nafsu minum meningkat, dan terangsangnya osmotic reseptor pada lidah dan rongga mulut menstimulasi nafsu makan.
2. Stimulasi pada otak
Jika temperatur lingkungan meningkat, maka berakibat terhadap peningkatan produksi keringat menyebabkan permintaan air meningkat pula.

Regulasi air harus mampu menjamin kuantitas dan kualitas air tubuh sebanyak kurang lebih 47 liter pada orang dewasa. Untuk itu, setiap hari seorang dewasa harus mengganti air tubuhnya (Turn Over rate) sebanyak 5 liter (2 liter atau 8 gelas dari air putih, 1,5 liter dari air kompleks, dan 1,5 liter dari makanan). Regulasi air jangan hanya mengandalkan stimulasi haus saja. Jika seseorang kekurangan air, baik dari segi kuantitas lebih-lebih dari segi kualitas, maka fungsi air dalam tubuh manusia akan terganggu dan dapat menyebabkan dehidrasi yang dapat berakibat fatal. Secara umum, kelebihan air tidak menimbulkan masalah dengan catatan hipotalamus dan ginjal seseorang tersebut tidak mengalami gangguan fungsi.

E. Penentuan Kadar Air
Penentuan kadar air dapat dilakukan dengan cara, tergantung kepada sifat bahannya. Pada umumnya penentuan kadar air dilakukan dengan mengeringkan bahan dalam oven pada suhu 105-110º C selama 3 jam atau didapat berat yang konstan. Selisih berat tersebut dan sesudah pengurangan adalah banyaknya air diuapkan kadang-kadang pengurangan dilakukan tanpa pemanasan, bahan dimasukkan dalam eksilator dengan H2SO4 pekat sebagi pengering, sehingga mencapai berat konstan.
Penentuan kadar air dari bahan-bahan yang kadar airnya tinggi dan mengandung senyawa-senyawa yang mudah menguap, seperti sayuran dan susu, menggunakan cara destilasi dengan pelarut tersebut. Misalnya: tanen, xilol, neptana yang berat jenisnya lebih rendah daripada air. Untuk bahan yang dengan kadar gula tinggi, kadar airnya dapat diukur dengan menggunakan retraktometer disamping menentukan putaran terlarutnya gula. Dari hasil ini, air dari gula dianggap sebagai komponen-komponen yang mempengaruhi indeks retriksi.
Secara lebih khusus, analisis kadar air dapat dilakukan melalui beberapa cara sebagai bnerikut:
a. Cara destilasi dengan pelarut tertentu. Misalnya: sayuran destilasi dengan pelarutm toluen, xilol dan heptana.
b. Menggunakan retraktometer, biasanya digunakan untuk bahan yang kadar gulanya berlebihan.
c. Dengan cara kimia, yaitu mengukur berdasarkan volume gas asetilen yang dihasilkan dari reaksi kalsium karbida dengan bahan yang akan diperiksa. Misalnya uji air pada tepung, bubuk biji panili, mentega dan sari buah.
d. Cara pengeringan berdasarkan reaksi kimia air dengan titrasi langsung dari bahan basah dengan iodin, sulfur, dioksida dan piridina dalam methanol.
e. Cara titrasi yang menunjukkan perubahan warna pada titik terakhir titrasi.