WARNA DALAM BAHAN PANGAN

WARNA DALAM BAHAN PANGAN

Warna merupakan nama umum untuk semua penginderaan yang berasal dari aktivitas retina mata. Jika cahaya mencapai retina, mekanisme saraf mata menanggapi, salah satunya memberi sinyal warna. Cahaya adalah energi radiasi dengan rentang panjang gelombang sekitar 400-800 nm. Menurut definisi ini, warna (seperti baurasa dan tekstur) tidak dapat dipelajari tanpa sistem penginderaan manusia. Warna yang diterima jika mata memandang objekyang disinari berkaitan dengan tiga faktor berikut:
- sumber sinar,
- ciri kimia dan fisika objek, dan
- sifat-sifat kepekaan spektrum mata.

Untuk menilai sifat objek, kita harus menstandarkan kedua faktor yang lain. Untungnya, ciri mata manusia yang berdeda-beda untuk melihat warna agak seragam dan tidka begitu sukar untuk mengganti mata dengan suatu alat pengindera atau fotosel yang dapat merekam hasil yang taat asas. Ada beberapa sistem penggolongan warna yang paling penting adalah sistem CIE (Commission International de l’Enclairage – Komisi Pencahayaan Internasional). Sistem lain yang dipakai untuk memaparkan warna makanan ialah sistem Hunter dan Munsell.

SISTEM CIE
Sistem CIE merupakan sistem trikom; dasarnya adalah kenyataan bahwa setiap warna dapat disamakan dengan campuran tiga warna primer. Ketiga warna primer atau dalam bahasa Inggris disebut primaries, adalah merah, hijau dan biru. Setiap warna yang mungkin dapat dinyatakan sebagai titik dalam segtiga. Segitiga dalam gambar 1 di bawah ini menunjukkan bagaimana warna dapat dinyatakan sebagai perbandingan dari ketiga warna primer.

Gambar 1Penyajian warna sebagai titik dalam segitiga warna

Jika nilai warna merah, hijau dan biru jenis inar tertentu dinyatakan dengan a, b dan c, maka nisbah atau perbandingan masing-masing sinar terhadap sinar keseluruhan dinyatakan berturut-turut dengan , , .
Jumlah nisbi (perbandingan) ketiga warna primer yang diperlukan untuk menyamai warna tertentu dierbut nilai trimulus warna. Warna primer CIE hanya bayangan, karena tidak ada warna primer sesungguhnya yang dapat digabung untuk menyamai rona spektrum yang sangat jenuh.
Warna akromatik ialah putih, hitam dan abu-abu. Hitam dan abu-abu hanya berbeda dengan putih dalam pemantulan sinar jatuh. Lembayung adalah warna kromatik nonspektrum. Semua warna lain kromatik, misalnya coklat adalah kuning yang penerangan dan kejenuhannya rendah. Coklat mempunyai panjang gelombang dominan dalam rentang kuning atau jingga.

SISTEM MUNSELL
Dalam sistem Munsell, semua warna dispesifikasi memakai tiga ciri rona, nilai dan kroma. Skala rona didasarkan pada sepuluh rona yang tersebar ada keliling lingkaran rona. Ada lima rona : merah, kuning, hijau, biru dan lembayung, rona ini diberi kode R, Y, G, B dan P. Ada juga lima rona antara, YR, GY, BG, PB dan RP. Skala nilai adalah skala keterangan atau kecerahan mulai dari 0 (hitam) sampai 10 (putih). Kroma merupakan ukuran perbedaan suatu warna jika dibandingkan dengan abu-abu yang sama kecerahannya. Hal ini merupakan ukuran kemurnian.

Gambar 2 Penggolongan warna sistem Munsell


SISTEM HUNTER
Pengukuran warna sistem CIE didasarkan pada penginderaan warna oleh mata manusia. Ini mengakui bahwa mata mengandung tiga reseptor yang peka terhadap cahaya – reseptor merah, hijau dan biru. Ada suatu masalah pada sistem ini ialah bahwa nilai X, Y dan Z tidak ada kaitannya dengan warna yang diserap, msekipun warna itu terdefinisikan secara lengkap. Untuk mengatasi masalah ini diajukan sistem warna lain. Satu dari sistem tersebut, dipakai secara luas untuk kolorimetri makanan ialah sistem L, a, b Hunter.
Apa yang disebut skala warna-seragam, warna-lawan didasarkan pada teori warna-lawan melalui penginderaan warna. Dalam teori ini. Kita menganggap bahwa ada tahap pengalihan sinyal-antara antara reseptor cahaya dalam retina dan saraf optik yang menghantar sinyal warna ke otak. Dalam mekanisme pengalihan ini tanggapan merah dibandingkan dengan hijau dan menghasilkan dimensi warna merah ke hijau. Tanggapan hijau dibandingkan dengan biru menghasilkan dimensi warna kuning ke biru. Dimensi warna ketiga adalah kecerahan, yang sifatnya tidak linier. Sistem ini dinyayakan dengan ruang warna yang ditunjukkan dalam gambar 3 di bawah ini.


Gambar 3 Euang Warna menurut Sistem Hunter


WARNA BAHAN MAKANAN
Penentuan mutu bahan makanan pada umumnya sangat tergantung paa beberpa faktor diantaranya citarasa (baurasa), warna, tekstur dan nilai gizinya. Suatu bahan makanan dinilai bergizi, enak dan teksturnya sangat baik tidak akan dimakan apabila memiliki warna yang tidak sedap dipandang atau memberi kesan telah menyimpang dari warna yang seharusnya. Penerimaan warna suatu bahan berbeda-beda tergantung dari faktor alam, geografis dan aspek sosial masyarakat penerima.
Selain sebagai faktor yang ikut menentukan mutu, warna juga dapat digunakan sebagai indikator kesegaran atau kematangan. Baik tidaknya cara pencampuran atau cara pengolahan dapat ditandai dengan adanya warna yang seragam dan merata.
Warna suatu bahan dapat diukur menggunakan alat kolorimeter, spektrofotometer atau alat-alat lain yang dirancang khusus untuk mengukur warna. Tetapi peralatan tersebut terbatas penggunaannya untuk bahan cair yang tembus cahaya seperti sari buah, bir atau warna hasil ekstraksi. Untuk bahan bukan cairan atau padatan, warna diukur dengan membandingkannya terhadap suatu warna standar yang dinyatakan dengan angka-angka.


Ada lima sebab yang dapat menyebabkan suatu bahan makanan berwarna yaitu:
a. Pigmen yang secara alami terdapat pada tanaman dan hewan misalnya klorofil berwarna hijau, karoten berwarna jingga dan mioglobin menyebabkan waran merah pada daging.
b. Reaksi karamelisasi yang timbul bila gula dipanaskan membentuk warna coklat, misalnya warna coklat pada kembang gula karamel atau roti yang dibakar.
c. Warna gelap yang timbul karena aanya reaksi Malliard, yaitu antara gugus amino protein dengan gugus karbonil gua pereduksi; misalnya susu bubuk yang disimpan lama akan berwarna gelap
d. Reaksi antara senyawa organik dengan udara akan menghasilkan warna hitam, atau coklat gelap (browning). Reaksi oksidasi ini dipercepat oleh adanya logam atau enzim; misalnya warna gelap permukaan apel atau kentang yang dipotong.
e. Penambahan zat warna, baik alami maupun sintetik.

PIGMEN
Jenis pigmen Jumlah senyawa Warna Sumber Keterlarutan dalam Kestabilan
Antosianin 120 Jingga, merah, biru Tanaman Air Peka terhadap perubahan pH, panas
Flavonoid 600 Tidak berwarna, kuning Umumnya Air Tahan panas
Leukoantosianin 20 Tidak berwarna Tanaman Air Tahan panas
Tanin 20 Tidak berwarna, kuning Tanaman Air Tahan panas
Betalin 70 Kuning, merah Tanaman Air Peka terhadap panas
Kuinon 200 Kuning sampai hitam Tanaman, bakteri, alga Air Tahan panas
Xanton 20 Kuning Tanaman Air Tahan panas
Karotenoid 300 Tidak berwarna, merah Tanaman Lemak Tahan panas
Klorofil 25 Hijau, coklat Tanaman Lemak,
Air Peka terhadap panas
Pigmen heme 6 Merah, coklat Hewan Air Peka terhadap panas
Sumber : Clydesdale and Francis (1976)

Sejak jaman dahulu pigmen banyak dipergunakan sebagai pewarna alami bahan makanan. Daun suji telah lama dipergunakan untuk mewarnai berbagai jenis makanan. Selain daun suji, kunyit juga sering dipergunakan sebagai bahan pewarna alami (pigmen).
Sejak ditemukannya zat pewarna sintetik penggunaan pigmen semakin menurun, meskipun tidak menghilang sama sekali. Beberapa tahun ini timbul usaha-usaha untuk mendalami seluk-beluk pigmen, khususnya untuk mengetahui perubahan-perubahan warna dari bahan makanan oleh pengaruh berbagai perlakuan pengolahan dan pemasakan.
Beberapa pigmen penting dalam makanan yaitu yang tergolong dalam kelompok klorofil karotenoid, antosianin, antoxantin, serta tanin.

1. Klorofil
Klorofil merupakan pigmen yang berwarna hijau yang terdapat dalam kloroplas bersama-sama dengan karoten dan xantofil. Terdapat 2 jenis klorofil yang berhasil diisolasi yaitu klorofil a dan klorofil b. Keduanya terdapat pada tanaman dengan perbandingan 3:1. kedua jenis klorofil tersebut secara kimiawi sangat mirip.
Klorofil a termasuk dalam pigmen yang disebut porfirin; hemoglobin juga termasuk didalamnya. Pada prinsipnya molekul klorofil sangat besar dan terdiri dari 4 cincin pirol yang dihubungkan satu dengan lainnya oleh gugus metena (-CH=) membentuk sebuah molekul yang pipih. Pada karbon ke-7 terdapat residu propionat yang teresterifikasi dengan fitol dan rantai cabang ini bersifat larut dalam lipid.
Klorofil a mengandung atom magnesium yang diikat oleh nitrogen dari dua cincin pirol dengan ikatan kovalen serta oleh dua buah atom nitrogen dari dua cincin pirol lain melalui ikatan koordinat kovalen; yaitu N dari pirol menyumbangkan pasangan elektronnya pada magnesium (pada gambar dinyatakan dengan garis putus).
Perbedaan rumus bangun klorofil a dan b terletak pada atom C no. 3; metil pada klorofil a diganti dengan aldehida pada klorofil b. Molekul klorofil sampai sekarang belum dapat disintesis. Pada halikatnya klorofil merupakan senyawa yang tidak stabil sehingga sulit untuk menjaga agar molekulnya tetap utuh dengan warna hijau yang sangat menarik. Beberapa peneliti berpendapat bahwa dalam peranannya kloroplasnya pecah dan klorofilnya keluar. Klorofil dalam daun yang masih hidup berikatan dengan protein. Dalam proses pemanasan proteinnya terdenaturasi dan klorofil dilepaskan.
Klorofil yang berwarna hijau dapat berubah menjadi hijau kecoklatan dan mungkin berubah menjadi coklat akibat substitusi magnesium oleh hidrigen membentuk feofitin (klorofil yang kehilangan magnesium). Reaksi tersebut berjalan cepat pada larutan yang bersifat asam.
Spectrum absorpsi pigmen porfirin ditandai dengan adanya pita (band) yang tajam pada panjang gelombang kuning, merah dan daerah dekat infra merah, serta daerah violeet. Pita (band) tajam khususnya berada pada daerah violet dan daerah dekat violet dan disebut soret band. Adanya pita tersebut menandakan bahwa struktur porifinnya belum mengalami kerusakan.
Panjang gelombang maksimum untuk klorofil a dalam pelarut dietil eter adalah 661 nm, sedangkan untuk feofitin a dalam dietil eter adalah 667 nm. Klorofil b dalam dietil eter 644 nm,, dan feotin 655 nm.
Kerusakan klorofil dapat digambarkan secara skematik sebagai berikut :





Klorofil - fitol
Klorofilid
-Mg -Mg

Feofitin - fitol
Feoforbid


2. Mioglobin dan Hemoglobin
Hemoglobin mempunyai BM sekitar 68.000 dan terdiri dari protein yang disebut globin. Pada molekul tersebut terikat 4 gugusan heme. Molekul globin terdiri dari 4 rantai peptida yang tersusun dalam bentuk konfigurasi tetra-hedral. Gugusan-gugusan heme terletak di dalam suatu kantung-kantung pada permukaan molekul globin. Setiap kantung dibentuk oleh suatu lipatan satu rantai peptida.
Zat kimia warna daging adalah pigmen heme atau tepatnya pigmen mioglobin. Dalam daging ternak jumlah besi yang ada dalam sebagian besar terdapat pada mioglobin (95%) dibanding hanya 10% pada badan ternak yang masih hidup. Mioglobin bukan merupakan satu-satunya pigmen yang terdapat dalam daging. Pigmen lain yang terdapat dalam daging adalah sitikrom dan flavin.
Mioglobin mirip dengan hemoglobin, hanya lebih kecil bentuknya, kira-kira hanya seperempat dari besar hemeoglobin. Yang unik dari mioglobin adalah sebuah molekulnya terdiri dari 1 heme dan 1 molekul protein. Protein pada molekul mioglobin hanya terdiri satu rantai polipeptida yang terdiri dari 150 buah asam amino. BM mioglobin adalah 17.000.
Heme yang terdapat dalam mioglobin sama dengan heme yang terdapat pada hemoglobin, yaitu terdiri dari porifin yang mengandung sebuah atom besi (Fe). Heme juga disebut feroprotoporfirin.
Mioglobin merupakan bagian dari protein sarkoplasma daging, bersifat larut dalam air dan larutan garam encer. Panjang gelombnag absorpsi maksimumnya adalah 555 nm (pada bagian hijau) serta nampak oleh kita sebagai warna abu-abu. Sedang metmioglobin mempunyai panjang gelombang maksimum 505 nm dan 627 bnm, dan nampak oleh kita sebagai warna coklat.
Proses curing pada daging melibatkan pemberian nitrat dan garam dapur. Pada umunya proses curing terjadi karena :
• Reaksi biologis yang dapat mereduksi nitrat menjadi nitrit dan NO, yang mampu mereduksi feri menjadi fero.
• Terjadinya denaturasi globin oleh panas
Bila daging yang di-curing dipanaskan pada suhu 150oF atau lebih, maka terjadilah proses denaturasi tersebut. Hasil akhir curing daging membentuk pigmen nitrosilmioglobin bila tidak dimasak, dan nitrosilhemokromogen bila telah dimasak.

3. Karotenoid
Karotenoid merupakan kelompok pigmen yang berwarna kuning, orange, merah orange, serta larut dalam minyak (lipid). Karotenoid terdapat dalam kloroplas (0,5%) bersama-sama dengan klorofil (9,3%), terutama pada bagian permukaan atas daun dekat dengan dinding sel-sel palisade.
Karena itu pada dedaunan hijau selain klorofil terdapat juga karotenoid. Karotenoid terdapat dalam buah pepaya, kulit pisang, tomat, cabe merah, mangga, wortel, ubi jalar, dan pada beberapa bunga yang berwarna kuning dan merah. Diperkirakan lebih dari 100 juta ton karotenoid diproduksi setiap tahun di alam.
Karotenoid merupakan senyawa yang mempunyai rumus kimia sesuai atau mirip dengan karoten. Karoten sendiri merupakan campuran dari beberapa senyawa yaitu α-, β-, dan γ- karoten. Karoten merupakan hidrokarbon atau turunannya yang terdiri dari beberapa unit isoprena (suatu diena). Sedangkan turunannya yang mengandung oksigen disebur santofil.

CH2 = C – C = CH2
(isoprena)
CH3

Beberapa jenis karotenoid yang banyak terdapat di alam dan bahan makanan adalah β-karoten (berbagai buah-buahan yang kuning dan merah), likopen (tomat), kapxantin (cabai merah), dan biksin (annatis).




4. Karoten
Karoten dan likopan merupakan molakul yang simetrik, artinya separuh bagian kiri merupakan bayangan cermin dari bagian kanannya. β-karoten dan likopen merupakan molekul yang serupa, perbedaannya terletak pada cincin pada karbon ujung. Pada karoten cincinnya tertutup, sedang pada likopen terbuka.
β-karoten banyak terkandung dalam wortel dan lada. Kadang-kadang bebas dan kadang-kadang bercampur dengan α- dan γ-karoten. Tidak semua karoten benar-benar simetrik, misalnya α- dan γ-karoten mempunyai cincin terminal yang tidak sama.
Karotenoid yang mengandung gugus hidroksil disebut xantofil. Salah satu pigmen yang termasuk dalam xantofil adalah kriptoxantin yang mempunyai rumus mirip sekali dengan β-karoten. Perbedaannya hanya bahwa kriptoxantin memiliki gugus hidroksil. Pigmen tersebut merupakan pigmen utama pada jagung yang berwarna kuning, lada, pepaya, dan jeruk keprok.

5. Antosianin
Antosianin dan antoxantin tergolong pigmen yang disebut flavonoid yang pada umunya larut dalam air. Flavonoid mengandung 2 cincin benzena yang dihubungkan oleh 3 atom karbon. Ketiga karbon tersebut dirapatkan oleh sebuah atom oksigen sehingga terbentuk cincin di antara dua cincin benzena.






Warna pigmen antosianin merah, biru, violet, dan biasanya dijumpai pada bunga, buah-buahan, dan sayura-sayuran. Dalam tanaman terdapat dalam bentuk glikosida yaitu membentuk ester dengan monosakarida (glukosa, galaktosa, ramnosa, dan kadang-kadang pentosa). Sewaktu pemanasan dalam asam mineral pekat, antosianin pecah menjadi antosianidin dan gula.
Pada pH rendah (asam) pigmen ini berwarna merah dan pada pH tinggi (basa) berubah menjadi violet dan kemudian menjadi biru. Warna merah bung mawar dan biru pada bunga jagung terdiri dari pigmen yang sama yaitu siannin. Perbedaannya adalah bila pada bunga mawar pigmennya berupa garam asam, sedangkan pada bunga jagung berupa garam netral.
Konsentrasi pigmen juga sangat berperan dalam menentukan warna (hue). Pada konsentrasi yang encer antosianin berwarna biru, sebaliknya pada konsentrasi pekat berwarna merah, dan konsentrasi biasa berwarna ungu. Adanya tanin akan banyak mengubah warna antosianin.
Dalam pengolahan sayur-sayuran adanya antosianin dan keasaman larutan banyak menentukan warna produk tersebut. Misalnya pada masakan bit atau kubis merah. Bila air pemasaknya mempunyai pH 8 atau lebih (dengan penambahan soda) maka warna menjadi kelabu violet, tetapi bila ditambahkan cuka warna akan menjadi warna terang kembali. Tetapi jarang makanan mempunyai pH yang sangat tinggi.
Dengan ion logam, antosianin membentk senyawa kompleks yang berwarna abu-abu violet. Karena itu pada pengalengan bahan yang mengandung antosianin, kalengnya perlu mendapat lapisan khusus.
6. Antoxantin
Antoxantin termasuk dalam pigmen flavonoid yang berwarna bening dan larut dalam air. Antoxantin juga merupakan suatu glikosida dengan atu atau dua monosakarida (ramnosa dan glukosa). Pemanasan dalam asam encer akan memecahnya menjadi flavon atau turunannya flavonal, flavononal, atau isoflavon) dan monosakarida.
Antoxantin banyak terdapat dalam lendir daun yang kebanyakan tidak digunakan sebagai makanan. Beberapa flavon yang dikenal adalah uersetin (kulit bawang, teh), hesperitin (jeruk dan lemon), dan apigenin (dahlia kuning). Antosianin berbeda dengan pigmen kuning atau jingga (karotenoid) karean sifatnya larut dalam air, sedangkan karotenoid larut dalam lipida.

7. Tanin
Tanin disebut juga asam tanat dan asam galotanat. Tanin dapat tidak berwarna sampai berwarna kuning atau coklat. Asam tanat yang dapat dibeli dipasaran mempunyai BM 1.701 dan kemungkinan besar terdiri dari 9 molekul asam galat dan sebuah molekul glukosa.
Istilah tanin yang dipergunakan pada kalangan ahli pangan ada 2, yaitu condensed tannin merupakan dimer 4,8 atau 2,8 C-C atau ikatan dimer 3,3 dari senyawa katekin. Yang kedua disebut hydrolized tannin, termasuk kedalamnya galotanin dan elogitanin. Senyawa-senyawa tersebut biasanya digunakan untuk menyamak kulit dan masing-masing merupakan polimer asam galat dan asam elagat (ellagic acid). Disamping itu ada tanin yang tidak dapat dimasukan ke dalam salah satu kelompok tanin tersebut.
Beberapa ahli pangan berpendapat bahwa tanin terdiri dari katekin, leukoantosianin, dan asam hidroksi yang masing-masing dapat menimbulkan warna bila bereaksi dengan ion logam.
Di dalam teh terdapat katekin dan epikatekin yang teresterifikasi dengan asam galat. Sedang katekin dan leukoantosianin banyak terdapat pada jaringan tanaman apel, anggur, almond, dan pear. Leukoantosianin dalam buah apel merupakan suatu dimer dari dua molekul 1-apikatekin.
Adanya tanin dalam bahan makanan dapat ikut menentukan cita rasa bahan makanan tersebut. Rasa sepat bahan makanan biasanya disebabkan oleh tanin. Misalnya dalam bir, adanya tanin kemungkinan besar berasal dari malt dan hop, dan menurut hasil analisis kandungan tanin dalam bir sekitar 25-55 ppm.
Kandungan tanin dalam teh dapat dipergunakan sebagai pedoman mutu, karena tanin memberikan kemantapan rasa. Rasa yang terlalu sepat tidak diinginkan lagi. Beberapa jenis senyawa telah diisolasi dari teh-teh Indonesia yang meliputi epikatekol, kaekol galat, dan 5-hidroksikatekol.
Kandungan tanin dalam anggur juga banyak menentukan mutu anggur itu. Biasanya tanin yang ada dalam anggur berasal dari kulit dan biji buah anggur. Pada anggur jenis tertentu (chianti wine) kadar tanin yang semakin tinggi semakin dikehendaki.
Leukoantosianin merupakan senyawa yang dapat memberikan rasa sepat yang dikehendaki. Pada minuman apel cider leukoantisianin memberi rasa spesifik yang dikehendaki. Senyawa tersebut juga penting peranannya dalam memberikan cita rasa pada olive, pisang, teh, anggur, dan coklat. Berbeda dengan antosianin yang berwarna, leukoantosianin tidak berwarna. Karena bentuk molekulnya yang kecil, leukoantosianin tidak mempu bereaksi dengan protein seperti asam tanat dalam proses penyamakan kulit dan karenanya leukoantosianin dapat dikelompokan dalam condensed tannins.

Karamelisasi
Merupakan reaksi pencoklatan nonenzimatis terutama pada gula. Bila suatu larutan sukrosa diuapkan, maka konsentrasinya akan meningkat, demikian juga titik didihnya. Keadaaan ini akan terus berlangsung sehingga seluruh air menguap semua. Bila keadaan telah tercapai dan pemanasan diteruskan, maka cairan yang ada bukan lagi terdiri dari air tetapi cairan sukrosa yang lebur. Titik lebur sukrosa adalah 160 oC.
Bila gula yang telah mencair tersebut dipanaskan terus, sehingga suhunya melampaui titik leburnya, misalnya pada suhu 170 oC, maka mulailah terjadi karamelisasi sukrosa.
Gula karamel sering dipergunakans ebagai bahan pemberi citarasa makanan. Reaksi yang terjadi bila gula mulai hancur atau terpecah-pecah belum diketahui secara pasti, tetapi paling sedikit melalui tahap-tahap seperti berikut: mula-mula seyiap molekul sukrosa dipecah menjadi sebuah molekul glukosa dan sebuah molekul fruktosan (fruktosa yang kehilangan satu molekuk air). Suhu yang tinggi mampu mengeluarkan sebuah molekul air dari setiap molekul gula sehingga terjadilah glukosan, suatu molekul yang analog dengan fruktosan. Proses pemecahan dan dehidrasi diikuti dengan polimerisasi dan beberapa jenis asam timbul dalam campuran tersebut.
Referensi lain menyebutkan bahwa karamelisasi sukrosa memerlukan suhu sekitar 200 o C. Pada 160 oC, sukrosa meleleh dan membetuk anhidrida glukoa dan anhidrida fruktosa (levulosan). Pada suhu 200 OC, urutan reaksi terdiri atas 3 tahap yang terpisah waktunya tahapan-tahapan reaksi tersbut sebagai berikut:
1. tahap pertama memerlukan pemanasan 35 menit dan kehilangan bobot 4,5 %, sesuai dengan kehilangan satu molekul air per molekul sukrosa. Ini dapat berarti pembentukan senyawa seperti isosakarosan yang memiliki susunan 1,3’;2,2’-dianhidro-α-D-glukopiranosil-β-D-glukopiranosil-β-D-fruktofuranosa.
2. tahap selanjutnya terjadi setelah pemanasan mencapai 55 menit, kehilangan bobot menjadi 9 persen dan terbentuk pigmen yang disebut karamelan. Ini berdasarkan reaksi
2C12H22O11 – 4H2O → C24H36O18
Pigmen karamelan tersebut larut dalam air dan etanol dan rasanya pahit. Titik lelehnya 138 oC.
3. pemanasan lebih lama lagi menyebabkan terbentukny karamelen. Senyawa ini sesuai dengan keilangan berat 14 persen, yang kira-kira 8 molekul air per 3 molekul sukrosa, sebagai berikut:
3C12H22O11 – 8H2O → C36H50O25
Karamelen hanya larut dalam air dan meleleh pada suhu 154 OC
4. apabila pemanasan dilanjutkan menyebabkan pembentukan pigmen sangat gelap yang hampir tak larut dengan susunan molekul rata-rata C125H188O¬80. bahan ini disebut humin atau karamelin.
Baurasa karamel yang khas adalah akibat dari sejumlah hasil fragmentasi dan dehidrasi gula, termasuk diasetil, asam asetat, aam format dan dua hasil urai yang diaporkan mempunyai baurasa khas karamel oleh Jurch dan Tatum (1970), yaotu asetilformoin (4-hidroksi-2,3,5-heksana-trion) dan 4-hidroksi-2,5-dimetil-3(2H)-furanon.

Reaksi Maillard
Reaksi ini merupakan reaksi pencoklatan nonenzimatis yang terjadi antara karbohidrat, khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer. Hasil reaksi tersebut menghasilkan bahan berwarna coklat, yang sering dikehendaki atau kadang-kadang menjadi pertanda penurunan mutu. Warna coklat pada pembuatan sate atau pemanggangan daging adalah warna yang dikehendaki, demikian juga halnya pada pengorengan ubi jalar dan singkong serta pencoklatan dari berbagai roti. Gugus amina primer biasanya terdapat pada bahan awal sebagai asam amino.
Reaksi Malliard berlangsung melalui tahap-tahap sebagai berikut:
1. suatu aldosa bereaksi bolak-balik dengan asam amino atau dengan suatu gugus asam amino dari protein sehngga menghasilkan basa Schiff.
2. perubahan terjadi menurut reaksi Amadori sehingga menjadi amino ketosa.
3. dehidrasi dari hasil reaksi Amadori membentuk turunan-turunan furfuraldehida, misalnya dari heksosa diperoleh hidroksimetil furfural.
4. proses dehidrasi selanjutnya menghasilkan hasil antara metil α-dikarbonil yang diikuti penguraian menghasilkan reduktor-reduktor dan α-dikarboksil seperti metilglioksal, asetol dan diasetil.
5. aldehida-aldehida aktif dari 3 dan 4 terpolimerisasi tanpa mengikutsertakan gugus amino (hal ini disebut kondensasi aldol) atau dengan gugusan amino membentuk senyawa berwarna coklat yang disebut melanoidin.

Browning (pencoklatan enzimatis)
Proses pencoklatan (browning) sering terjadi pada buah-buahan seperti pisang, peach, pear, salak, pala dan apel. Buah yang memar juga mengalami proses pencoklatan.
Pada umumnya proses pencoklatan dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu proses pencoklatan yang enzimatis dan nonenzimatis.
Pencoklatan enzimatis terjadi pada buah-buahan yang banyak mengandung substrat senyawa fenolik. Ada banyak sekali senyawa fenolik yang dapat bertindak sebagai substrat. Di samping katekin dan turunannya seperti tirosin, asam kafeat, asam klorogenat, serta leukoantosianin dapat menjadi substrat proses pencoklatan.
Senyawa fenolik dengan jenis ortodihidroksi atau trihidroksi yang saling berdekatan merupakan substrat yang baik untuk proses pencoklatan. Proses pencoklatan enzimatis memerlukan adanya enzim fenol oksidase dan oksigen yang harus berhubungan dengan substart tersebut.
Enzim-enzim yang dapat mengatalisis oksidasi dalam proses pencoklatan dikenal dengan berbagai nama, yaitu fenol oksidase, polifenol oksidase, fenolase atau polifenolase; masing-masing bekerja spesifik untuk substrat tertentu.
Terjadinya reaksi pencoklatan diperkirakan melibatkan perubahan dari bentuk kuinol menjadi kuinon sperti terlihat pada gambar berikut

GAMBAR HAL 41 WINARNO
Reaksi pencoklatan yang non enzimatik belum diketahui atau dimengerti penuh. Tetapi pada umumnya ada 3 macam reaksi pencoklatan non enzimatik yaitu karamelisasi, reaksi maillard, dan pencoklatan akibat vitamin C.
1. Karamelisasi
bila suatu larutan sukrosa diuapkan maka konsentrasinya akan meningkat, demikian juga titik didihnya. Keadaan ini akan terus berlangsung sehingga seluruh air menguap semu. Bila keadaan tersebut telah tercapai dan pemanasan diteruskan, maka cairan yang ada bukan lagi terdiri dari air tetapi cairan sukrosa yang lebur. Titik lebur sukrosa adalah 160oC.
Bila gula yang telah mencair tersebut dipanaskan terus sehingga suhunya melampaui titik leburnya, misalnya pada suhu 170oC, maka mulailah terjadi karamelisasi sukrosa.
2. Reaksi maillard
Reaksi-reaksi antara karbohidrat, khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer, disebut reaksi-reaksi maillard. Hasil reaksi tersebut menghasilkan bahan berwarna coklat, yang sering dikehendaki atau kadang-kadang malahan menjadi pertanda penurunan mutu. Warna coklat pada pembuatan sate atau pemanggangan daging, adalah warna yang dikehendaki, demikian juga pada penggorengan ubi jalar dan singkong serta pencoklatan yang indah berbagai roti.


3. Pencoklatan akibat vitamin C
Vitamin C (asam askorbat) merupakan suatu senyawa reduktor dan juga dapat bertindak sebagai precursor untuk pembentukan warna coklat non enzimatik. Asam-asam askorbat berada dalam keseimbangan dengan asam dehidroaskorbat terurai secara irreversible dengan membentuk suatu senyawa diketogulonat; dan kemudian berlangsunglah reaksi maillard dan proses pencoklatan.


ZAT PEWARNA
Penggunaan zat pewarna di Indonesia cenderung disalahgunakan sehingga pemakaian zat pewarna untuk sembarang bahan pangan. Misalnya bahan pewarna tekstil yang dipergunakan untuk mewarnani bahan makanan. Hal ini jelsa sangat berbahaya bagi kesehatan karena adanya residu logam berat pada zat pewarna tersebut. Timbulnya penyalahgunaan zat pewarna tersebut disebabkan oleh ketidaktahuan masyarakaat mengenai zat pewarna untuk makanan.
Penggunaan pewarna yang aman pada makanan telah diatur mela¬lui peraturan Menteri Kesehatan yang mengatur mengenai pewarna yang dilarang digunakan dalam rnakanan, pewarna yang diizinkan serta batas penggunaannya, termasuk penggunaan bahan pewarna alami. Tetapi masih banyak produsen makanan, terutama pengusaha kecil, yang menggunakan bahan-bahan pewarna yang dilarang dan berbahaya bagi kesehatan, misalnya pewarna untuk tekstil atau cat. Hal ini disebabkan pewarna tekstil atau cat umumnya mempunyai warna lebih cerah, lebih stabil selama penyimpanan, serta harganya lebih murah, dan produsen pangan belum mengetahui dan menyadari bahaya dari pewarna-pewarna tersebut.
Beberapa pewarna terlarang dan berbahaya yang sering ditemukan pada makanan, terutama makanau jajanan, adalah Metanil Yellow (kuning metanil) yang berwarna kuning, dan Rhodamin B yang berwarna merah. Bahan pewarna kuning dan merah tersebut sering digunakan dalam pembuatan berbagai macam makanan seperti sirup, kue-kue, agar, tahu, pisang dan tahu goreng dan lain-lain. Kedua pewarna ini telah dibuktikan menyebabkan kanker yang gejalanya tidak dapat terlihat langsung setelah mengkonsumsi, oleh karena itu dilarang digunakan di dalam makanan walaupun dalam jumlah sedikit.
Alternatif lain untuk menggantikan penggunaan pewarna sintetetis adalah dengan menggunakan pewarna alami seperti ekstrak daun pandan atau daun suji, kunyit, dan ekstrak buah-buahan yang pada umumnya lebih aman. Akan tetapi penggunaan bahan pewarn alami juga ada batasannya sesuai dengan peraturan yang telah ditetapkan.

Berikut tabel zat pewarna makanan dan minuman yang diijinkan di Indonesia

WARNA NAMA NOMOR INDEKS NAMA
Zat warna alam
Merah Alkanat 75520
Merah Cochineal red (karmin) 75470
Kuning Annato 75120
Kuning Karoten 75130
Kuning Kurkumin 75300
Kuning Safron 75100
Hijau Klorofil 75810
Biru Ultramarin 77007
Coklat Karamel -
Hitam Carbon black 77_66
Hitam Besi oksida 77499
Putih Titanium dioksida 77891
Zat warna sintetik
Merah Carmoisine 14720
Merah Amaranth 16185
Merah erythosim 45430
Orange Sunsetyellow FCF 15985
Kuning Tartrazine 19140
Kuning Quineline yellow 47005
Hijau Fast green FCF 42053
Biru Brilliant blue FCF 42090
Biru Indigocarmine (indigotine) 42090
Ungu Violet GB 42640
Sumber : Direktorat Pengawasan Makanan dan Minuman (1978)

Hingga saat ini aturan penggunaan zat pewarna di Indonesia diatur dalam SK menteri kesehatan RI tanggal 22 Oktober 1973 No. 11332/A/SK/73, tetapi dalam peraturan tersebut belum dicantumkan tentang dosis penggunaannya dan tidak ada sanksi bagi pelanggaran terhadap ketentuan yang berlaku.
Sejak tahun 1972, telah dibedakan certified color dan uncertified color, certified color merupakan zat pewarna sintetik yang terdiri dari dye dan lake, sedangkan uncertified color adalah zat pewarna yang berasal dari bahan alami.
Berikut tabel klasifikasi certified color
1. Azo dye
FD & C Red no 2
FD & C Yellow no 5
FD & C Yellow no 6
FD & C Red nno 4
2. Triphenylmethane dye
FD & C Blue no 1
FD & C Green no 3
FD & C Violet no 1
3. Fluorescein
FD & C Red no 3
4. Sulfonated indigo
FD & C Blue no 2
Sumber : Furia (1981)

Zat pewarna yang termasuk dalam uncertified color ini adalah zat pewarna alami (ekstrak pigmen dari tumbuh-tumbuhan) dan zat pewarna mineral, walaupun ada juga beberapa zat pewarna seperti β-karoten dan kantaxantin yang sudah dibuat secara sintetik. Untuk penggunaannya, zat pewarna ini bebas dari prosedur sertifikasi dan termasuk dalam daftar yang telah tetap. Satu-satunya zat pewarna uncertified color yang penggunaannya masih bersifat sementara adalah carbon black.
Berikut adalah tabel zat-zat pewarna yang termasuk uncertified color dan penggunaannya.

ZAT PEWARNA PENGGUNAANNYA
Tepung alga (kering) Ransom ayam (warna kuning kulit ayam dan telur)
Ekstrak annato (biksin)
β-Apo-8’-karotenal Tidak boleh lebih dari 15 mg/lb
Tepung bit kantaxantin
Karamel
β-Karoten Tidak boleh lebih dari 30 mg/lb
Sumber : Noonan (1981)