Fungsi dan Peranan Air Dalam Bahan Pangan

            Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O, satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C).  Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam, gula, asam, beberapa macam jenis gas dan molekul organik.

Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fase berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor). Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-).

Air berfungsi sebagai media antara gluten dan karbohidrat, melarutkan garam dan membentuk sifat kenyal gluten. Pati dan gluten akan mengembang dengan adanya air. Air yang digunakan sebaiknya memiliki pH antara 6-9, hal ini disebabkan absorpsi air makin meningkat dengan naiknya pH (Ebook pangan, 2009). Menurut Hastuti (2009), fungsi air dalam bahan makanan antara lain : pembawa komponen bahan makanan hidrofilik, sebagai medium reaksi kimia dan enzimatis, dapat dilarutkan dan dipisahkan dan menentukan mutu (bentuk, kenampakan, kesegaran, cita rasa dan derajad penerimaan konsumen) dan daya simpan.

Menurut Belitz dan Grosh (1999), air pada bahan pangan digunakan sebagai media yang mendukung reaksi kimia dan merupakan reaktan langsung pada proses hidroksi. Penambahan gula, garam akan menyebabkan kandungan air berkurang dan mempengruhi pertumbuhan mikroorganisme dan dapat memperpanjang waktu simpan. Air juga bereaksi fisik dengan protein, polisakarida, lemak yang memberikan konstribusi secara signifikan pada tekstur makanan atau bahan pangan.

 

Air dalam bahan pangan dapat dibedakan atas:

1. Air bebas, yaitu air yang tidak terikat pada bahan padat dalam jaringan pangan. Sifat-sifat fisik dan termodinamika air ini adalah seperti air murni.
2. Air yang terikat secara mekanik, yaitu air yang memiliki gaya tegangan permukaan. Air jenis ini terdapat dalam ruang antara partikel-partikel pangan atau terdapat sebagai lapisan tipis pada permukaan bahan pangan padat.
3. Air yang teradsorpsi pada permukaan bahan padat karena adanya ikatan yang lemah antar-molekul yaitu gaya van der Waal.
4. Air terikat secara kimia. Kekuatan ikatan kimia ini sangat bervariasi, misalnya air hidrasi pada garam anorganik seperti kalsium-sulfat terikat secara reversibel. Air yang merupakan bagian dari struktur kimia bahan padat, misalnya air dalam karbohidrat. Kehilangan air ini bersifat irreversibel dan kehilangan tersebut menyebabkan dekomposisi bahan padat.

Peran air dalam bahan makanan antara lain:

1. Mempengaruhi penampakan tekstur serta cita rasa makanan
2. Menentukan kualitas bahan makanan tersebut
3. Adanya karakter air yang dapat menentukan: titik cair, titik didih, energi, perubahan fase, dan parameter titik krisis
4. Pembawa zat-zat makanan dan sisa-sisa metabolisme, sebagai media reaksi yang menstabilkan pembentukan biopolimer dan sebagainya.
5. Pencuci yang baik bagi bahan makanan tersebut atau alat-alat yang akan digunakan dalam pengolahannya
6. Mempengaruhi kesegaran, stabilitas, dan keawetan pangan
7. Menentukan tingkat resiko keamanan pangan
8. Untuk reaksi kimia
9. Pelarut universal untuk senyawa ionik dan polar

Air berfungsi sebagai bahan yang dapat mendispersikan berbagai senyawa yang ada dalam bahan makanan. Untuk beberapa bahan, air berfungsi sebagai pelarut. Air dapat melarutkan berbagai bahan seperti garam, vitamin yang larut dalam air, mineral, senyawa-senyawa cita rasa seperti yang terkandung dalam teh dan kopi.

1. Mempengaruhi Aktivasi Enzim dalam Bahan Pangan

      Dalam bahan pangan, terdapat beberapa enzim yang hanya dapat bekerja jika ada air. Enzim tersebut tergolong enzim hidrolase seperti enzim protease, lipase, dan amilase.

2.      Medium Pindah Panas

      Dalam proses pengolahan pangan sering dilakukan pemasakan, dalam proses pemasakan tersebut digunakan kalor (panas). Kalor tersebut akan dihantarkan oleh air kebagian-bagian dalam bahan pangan secara merata, hal ini karena air mempunyai konduktivitas panas yang baik.

3.      Air mempengaruhi kestabilan bahan pangan selama proses penyimpanan

      Hal  ini karena kestabilan bahan pangan tergantung dari aktivitas mikroba pembusuk seperti kapang, kamir dan jamur. Sedangkan aktivitas mikroba tersebut membutuhkan aw (water activity) tertentu yang bersifat spesifik untuk tiap jenis mikroba.

4.      Media Pertumbuhan Mikroba

      Aktivitas air (a_w) merupakan menggambarkan derajat aktivitas air dalam bahan pangan, baik kimia dan biologis. Nilai untuk a_w berkisar antara 0 sampai 1 (tanpa satuan). Aktivitas air menggambarkan jumlah air bebas yang dapat dimanfaatkan mikroba untuk pertumbuhannya. Nilai a_w minimum yang diperlukan tiap mikroba berbeda-beda sebagai contoh, kapang membutuhkan aw > 0,7, khamir > 0,8, dan bakteri 0,9. Dari data tersebut dapat dilihat kapang paling tahan terhadap bahan pangan yang mengandung a_w rendah sedangkan bakteri paling tidak tahan terhadap a_w rendah.

Syarat Air yang Baik Dikonsumsi

1. pH normal

Air normal memiliki kisaran nilai pH 6,5 – 8,5; apabila pH > 8,5 berarti air bersifat basa dan akan terasa licin dikulit. Untuk mengidentifikasi pH air dapat digunakan indikator universal atau pH meter.

2. Tidak mengadung bahan kimia beracun

3. Tidak mengandung garam atau ion-ion logam

Air dengan kandungan ion logam, seperti zat besi tinggi akan menyebabkan air berwarna kuning. Pertama keluar dari kran, air nampak jernih namun setelah beberapa saat air akan berubah warna menjadi kuning, bahkan dalam jangka waktu lama akan membentuk endapan kuning dan menempel didasar bak penampungan air. Hal ini disebabkan karena zat besi dalam air berupa ion Fe²⁺, kemudian zat besi di bak penampungan air tersebut berinteraksi dengan udara bebas sehingga teroksidasi menjadi ion Fe³⁺ dan berwarna kuning. Untuk mengidentifikasi air mengandung suatu ion logam dapat digunakan alat uji air.

4. Kesadahan rendah

Air sadah biasanya juga disebut air berkapur. Air seperti ini sangat mudah dikenali, biasanya muncul bercak-bercak putih dikamar mandi. Selain itu, air berkapur menyebabkan pakaian yang dicuci sangat sukar berbusa sehingga boros deterjen dan sabun mandi, pakaian hasil cucian pun terlihat kusam terutama pakaian berwarna putih.

5. Tidak mengandung bahan organik

Air yang mengandung senyawa organik biasanya akan berwarna kuning permanen. Air seperti ini biasanya terdapat di daerah bakau dan tanah gambut yang kaya akan kandungan senyawa organik. Berbeda dengan kuning akibat kadar besi tinggi, air kuning permanen ini sudah berwarna kuning saat pertama keluar dari kran sampai beberapa saat kemudian didiamkan akan tetap berwarna kuning.

2.2       Kadar air pada bahan pangan

Kadar air dalam bahan makanan sangat mempengaruhi kualitas dan dayasimpan dari pangan tersebut. Oleh karena itu, penentuan kadar air dari suatubahan pangan sangat penting agar dalam proses pengolahan maupun pendistribusian mendapat penanganan yang tepat. Penentuan kadar air dalam makanan dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu metode pengeringan(dengan oven biasa), metode destilasi, metode kimia, dan metode khusus.Istilah kadar air banyak digunakan di industri karena lebih mudah dicerna oleh masyarakat awam. Kadar air merupakan jumlah total air yang dikandung oleh suatu bahan pangan (dalam persen) dan istilah ini tidak menggambarkan aktivitas biologisnya.

Kadar air adalah perbedaan antara berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Setiap bahan bila diletakkan dalam udara terbuka kadar airnya akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara di sekitarnya. Kadar air bahan ini disebut dengan kadar air seimbang. Setiap kelembaban relatif tertentu dapat menghasilkan kadar air seimbang tertentu.

Bila diketahui kurva hubungan antara kadar air seimbang dengan kelembaban relatif pada hakikatnya dapat menggambarkan pula hubungan antara kadar air dan aktivitas air. Kurva ini sering disebut kurva Isoterm Sorpsi Lembab (ISL). Setiap bahan mempunyai ISL yang berbeda dengan bahan lainnya. Pada kurva tersebut dapat diketahui bahwa kadar air yang sama belum tentu memberikan Aw yang sama tergantung macam bahannya. Pada kadar air yang tinggi belum tentu memberikan Aw yang tinggi bila bahannya berbeda. Hal ini dikarenakan mungkin bahan yang satu disusun oleh bahan yang dapat mebgikat air sehingga air bebas relatif menjadi lebih kecil dan akibatnya bahan jenis ini mempunyai Aw yang rendah.

Cara Mengurangi Kadar Air

Untuk memperpanjang daya tahan suatu bahan, sebagian air dalam bahan harus dihilangkan dengan berbagai cara tergantung dari jenis bahan. Umumnya dilakukan pengeringan, baik dengan penjemuran atau dengan alat pengering buatan. Pada bahan yang berkadar tinggi biasanya dilakukan evaporsi atau penguapan untuk mengurangi kadar air misalnya: susu. Pada pembuatan susu kental untuk mengurangi kadar air dilakukan dengan cara dehidrasi. Penentuan kandungan air dapat dilakukan dengan beberapa cara. Hal ini tergantung pada sifat bahannya. Pada umumnya penentuan kadar air dilakukan dengan mengeringkan bahan dalam oven pada suhu 105-110ºC selama 3 jam atau sampai didapat berat yang konstan. Selisih berat sebelum dan sesudah pengeringan adalah banyaknya air yang diuapkan. Untuk bahan-bahan yang tidak tahan panas, dilakukan pemanasan dalam oven vakum dengan suhu yang lebih rendah. Seperti bahan bekadar gula tinggi, minyak daging, kecap, dan lain-lain. kadang-kadang pengeringan dilakukan tanpa pemanasan, bahan dimasukkan dalam eksikator dengan H2SO4 pekat sebagai pengering, sehingga mencapai berat yang konstan.

Untuk bahan dengan kadar gula tinggi, kadar airnya dapat diukur dengan menggunakan refraktometer disamping menentukan padatan terlarutnya pula. Dalam hal ini, air dan gula dianggap sebagai komponen-komponen yang mempengaruhi indeks refraksi. Disamping cara-cara fisik, ada pula cara-cara kimia untuk menentukan kadar air. Mc Neil mengukur kadar air berdasarkan volume gas asetilen yang dihasilkan dari reaksi kalsium karbida dengan bahan yang akan diperiksa. cara ini dipergunakan untuk bahan-bahan seperti sabun, tepung, kulit, bubuk biji panili, mentega, dan sari buah. Karl Fischer pada tahun 1935 menggunakan cara pengeringan berdasarkan reaksi kimia air dari titrasi langsung dari bahan basah dengan larutan iodine, sulfur, dioksida, dan piridina dalam methanol. Perubahan warna menunjukkan titik akhir titrasi.

2.3       Aktivitas Air Pada Pangan

Aktivitas air (aw) adalah perbandingan antara tekanan uap larutan dengan tekanan uap air solven murni pada temperatur yang sama ( aw = p/po ). Aktivitas air (singkatan: a_w) adalah sebuah angka yang menghitung intensitas air di dalam unsur-unsur bukan air atau benda padat. Secara sederhana, itu adalah ukuran dari status energi air dalam suatu sistem. Hal ini didefinisikan sebagai tekanan uap dari cairan yang dibagi dengan air murni pada suhu yang sama , karena itu, air suling murni memiliki a_w tepat satu. Semakin tinggi suhu biasanya a_w juga akan naik, kecuali untuk benda yang yang mengkristal seperti garam atau gula.

Semakin tinggi a_w dalam sebuah benda, akan lebih menopang kehidupan mikroorganisme. Bakteri biasanya memerlukan a_w paling tidak 0.91 dan jamur paling tidak 0.7.Air akan berpindah dari benda dengan a_w tinggi ke benda dengan a_w rendah. Sebagai contoh, jika madu (a_w ≈ 0.6) ditempatkan di udara terbuka yang lembap (a_w ≈ 0.7), maka madu akan menyerap air dari udara.

Ini merupakan jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikrobia dalam pangan dan bukan berarti jumlah total air yang terkandung dalam bahan makanan sebab adanya adsorpsi pada konstituen tak larut dan absorpsi oleh konstituen larut (mis. gula, garam). Air murni mempunyai aw 1,0 dan bahan makanan yang sepenuhnya terdehidrasi memiliki aw = 0. Bakteri Gram negatif lebih sensitif terhadap penurunan aw dibandingkan bakteri lain. Batas aw minimum untuk multiplikasi sebagian besar bakteri adalah 0,90. Escherichia coli membutuhkan aw minimum sebesar 0,96, sedangkan Penicillium 0,81. Meskipun demikian aw minimum untuk Staphylococcus aureus adalah 0,85.

Nilai Aw suatu bahan atau produk pangan dinyatakan dalam skala 0 sampai 1. Nilai 0 berarti dalam makanan tersebut tidak terdapat air bebas, sedangkan nilai 1 menunjukkan bahwa bahan pangan tersebut hanya terdiri dari air murni. Kapang, khamir, dan bakteri ternyata memerlukan nilai Aw yang paling tinggi untuk pertumbuhannya. Niai Aw terendah dimana bakteri dapat hidup adalah 0,86. Bakteri-bakteri yang bersifat halofilik atau dapat tumbuh pada kadar garam tinggi dapat hidup pada nilai Aw yang lebih rendah yaitu 0,75. Sebagian besar makanan segar mempunyai nilai Aw = 0,99. Pada produk pangan tertentu supaya lebih awet biasa dilakukan penurunan nilai Aw. Cara menurunkan nilai Aw antara lain dengan menambahkan suatu senyawa yang dapat mengikat air.

Kandungan air dalam bahan makanan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dinyatakan Aw yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Berbagai mikroorganisme mempunyai Aw minimum agar dapat tumbuh dengan baik, misalnya bakteri Aw : 0,90 ; khamir Aw : 0,80-0,90 ; kapang Aw : 0,60-0,70. Untuk memperpanjang daya tahan suatu bahan, sebagian air dalam bahan harus dihilangkan dengan beberapa cara tergantung dari jenis bahan. Umumnya dilakukan pengeringan, baik dengan penjemuran atau dengan alat pengering buatan.

Aktivitas air (aw), kadar air dan kerusakan beberapa bahan pangan oleh mikroorganisme (Mossel, 1975).

Kisaran nilai aw	Organisme yang terlibat oleh nilai terendah dari kisaran nilai aw	Contoh-contoh bahan pangan dengan nilai aw tersebut
1,00 – 0,95	Gram negatif berbentuk batang spora bakteri dan beberapa jenis khamir	Bahan pangan yang berkadar 40% sukrosa atau 70% NaCl seperti sosis masak, remah roti
0,95 – 0,91	Kebanyakan cocci, Lactobacilli, sel vegetatif dari Bacillaceae, beberapa kapang	Bahan pangan yang berkadar 55 % sukrosa atau 12 % NaCl seperti ham kering, keju medium
0,91 – 0,87	Kebanyakan khamir	Bahan pangan yang berkadar 65 % sukrosa jenuh, bahan pangan dengan kadar NaCl 15 % seperti salami keju tua
0,87 – 0,80	Kebanyakan jamur aureus	Yang berkadar air 15 – 17 % seperti kue, buah-buahan (fruit cake), susu kental manis
0,80 – 0,75	Kebanyakan bakteri halofilik	Bahan pangan yang berkadar 26 % NaCl (jenuh)seperti salami Hongaria tua (old genuine hungarian salami), marzikan yang berkadar air 15 – 17 % dan marmal ade
0,75 – 0,65	Jamur Xerofilik	Kue gandum (rolled oats) yang berkadar air 10 %
		Buah – buah kering yang berkadar air 15 – 20 %, toffes dan karamel yang berkadar air 8 %
0,50 0,40 0,30 0,20	Kisaran nilai aw dimana mikroorganisme tidak dapat tumbuh subur

Umur Simpan

Umur simpan adalah periode waktu dimana makanan atau minuman yang diproduksi masih dapat dikonsumsi. kadaluarsa adalah waktu dimana makanan atau minuman yang diproduski sudah tidak boleh dikonsumsi lagi. parameternya dari umur simpan dan kadaluarsa tersbut dari banyak faktor, namun saya bagi 3 faktor saja yaitu dari bahan kemas, bahan pangan itu sendiri dan faktor lingkungan.

Bahan kemas dapat menjadi faktor dimana umur simpan akan berbeda padahal produknya sama. fungsi dari pengemasan adalah memperlambat proses deteriorasi, yaitu penyimpangan suatu produk dari mutu awalnya. Reaksi deteriorasi dapat disebabkan oleh faktor intrinsik maupun ekstrinsik yang akan memicu reaksi ini di dalam produk berupa reaksi kimia, reaksi enzimatis atau proses fisik yaitu penyerapan uap air atau gas dari sekelilingnya. Hal ini menyebabkan perubahan terhadap produk meliputi perubahan tekstur, flavor, warna, penampakan fisik, nilai gizi, maupun mikrobiologis. misalnya saja kemasan plastik akan berbeda dengan kemasan kaca. permeabilitas kaca lebih kecil dari pada plastik sehingga plastik lebih mudah terjadi transfer udara atau uap air. di antara plastik juga punya permeabilitas yang berbeda. penentuan kemasan ini juga menjadi salah satu faktor untuk menentukan umur simpan makanan.

Faktor lingkungan seperti suhu, cahaya, panas, kelembaban, tekanan fisik, dll menjadi faktor yang diperhitungkan juga dalam penentuan umur simpan. misalanya saja produk yang disimpan di suhu tropis akan berbeda umur simpannya dibanding yang disimpan di suhu subtropis. makanan biasanya disimpan di tempat yang tidak panas dan tidak dingin, namun kadang kala baik dalam transportasi ataupun penyimpanan ternyata terkena faktor lingkungan yang ekstrim, maka perusahaan akan mempertimbangkan juga umur simpan dari makanan tersebut jika produknya akan terkena faktor lingkungan yang tidak biasa.

Pengaruh Kadar Air Dan Aktivitas Air Terhadap Umur Simpan

Kadar air dan aktivitas air sangat berpengaruh dalam menentukan masa simpan dari makanan, karena faktor-faktor ini akan mempengaruhi sifat-sifat fisik (kekerasan dan kekeringan) dan sifat-sifat fisiko-kimia, perubahan-perubahan kimia, kerusakan mikrobiologis dan perubahan enzimatis terutama pada makanan yang tidak diolah (Winarno, 2004). selama penyimpanan akan terjadinya proses penyerapan uap air dari lingkungan yang menyebabkan produk kering mengalami penurunan mutu menjadi lembab/tidak renyah (Robertson, 2010).

Menurut Labuza (1982), hubungan antara aktivitas air dan mutu makanan yang dikemas adalah sebagai berikut:

1.   Produk dikatakan pada selang aktivitas air sekitar 0.7-0.75 dan di atas selang tersebut mikroorganisme berbahaya dapat mulai tumbuh dan produk menjadi beracun.

2.   Pada selang aktivitas air sekitar 0.6-0.7 jamur dapat mulai tumbuh.

3.   Aktivitas air sekitar 0.35-0.5 dapat menyebabkan makanan ringan hilang kerenyahannya.

4.   Produk pasta yang terlalu kering selama pengeringan atau kehilngan air selama distribusi atau penyimpanan, akan mudah hancur dan rapuh selama dimasak atau karena goncangan mekanis. Hal ini terjadi pada selang aktivitas air 0.4-0.5.

Aktivitas air ini juga dapat didefinisikan sebagai kelembaban relative kesetimbangan (equilibrium relative humidity = ERH) dibagi dengan 100 (Labuza, 1980 diacu dalam Arpah, 2001).Aktivitas air menunjukkan sifat bahan itu sendiri, sedangkan ERH menggambarkan sifat lingkungan disekitarnya yang berada dalam keadaan seimbang dengan bahan tersebut. Bertambah atau berkurangnya kandungan air suatu bahan pangan pada suatu keadaan lingkungan sangat tergantung pada ERH lingkungannya.

Pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan erat kaitannya dengan jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba didalamnya. Jumlah air didalam bahan yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba dikenal dengan istilah aktivitas air (water activity = aw). Jika kandungan air bahan diturunkan, maka pertumbuhan mikroba akan diperlambat. Pertumbuhan bakteri patogen terutama Staphylococcus aureus dan Clostridium botulinum dapat dihambat jika aw bahan pangan < 0.8 sementara produksi toksinnya dihambat jika aw bahan pangan kurang dari < 0.85. Sehingga, produk kering yang memiliki aw < 0.85, dapat disimpan pada suhu ruang. Tapi, jika aw produk >0.85 maka produk harus disimpan dalam refrigerator untuk mencegah produksi toksin penyebab keracunan pangan yang berasal dari bakteri patogen. Perlu diperhatikan bahwa nilai aw < 0.8 ditujukan pada keamanan produk dengan menghambat produksi toksin dari mikroba patogen. Pada kondisi ini, mikroba pembusuk masih bisa tumbuh dan menyebabkan kerusakan pangan. Bakteri dan kamir butuh kadar air yang lebih tinggi daripada kapang. Sebagian besar bakteri terhambat pertumbuhannya pada aw < 0.9; kamir pada aw < 0.8 dan kapang pada aw < 0.7. Beberapa jenis kapang dapat tumbuh pada aw sekitar 0.62. Karena itu, kapang sering dijumpai mengkontaminasi makanan kering seperti ikan kering dan asin yang tidak dikemas. Penghambatan mikroba secara total akan terjadi pada aw bahan pangan < 0.6.

2.4       Kesetimbangan  AirpadaPangan

Kadar air kesetimbangan suatu bahan pangan kadar air bahan pangan ketika uap air bahan tersebut dalam kondisi setimbang dengan lingkungannya dimana produk sudah tidak mengalami penambahan atau pengurangan bobot produk (Fellows, 1990). Kadar air kesetimbangan adalah kadar air dari suatu produk pangan pada kondisi lingkungan tertentu dalam periode waktu yang lama (Brooker et al., 1992).

Kadar air kritis kesetimbangan pada produk pangan digunakan untuk menentukan dan menggunakan kurva sorpsi isotermis produk tersebut. Kurva tersebut digunakan untuk mendapatkan informasi tentang perpindahan air selama proses adsorpsi atau desorpsi. Proses penyerapan air (adsorpsi) terjadi saat kelembaban relative lingkungan lebih tinggi dibandingkan dengan kelembaban relative bahan pangan. Kelembaban relative lingkungan yang lebih rendah daripada kelembaban bahan menyebabkan terjadinya distribusi uap air dari bahan ke lingkungan melalui proses penguapan (desorpsi) (Brooker et al., 1992). Penambahan atau penurunan bobot sampel selama penyimpanan menunjukkan fenomena hidratasi (deMan, 1979)

Uap air akan berpindah dari lingkungan ke produk atau sebaliknya sampai tercapai kondisi kesetimbangan. Perpindahan uap air ini terjadi sebagai akibat perbedaan RH lingkungan dan produk, dimana uap air akan berpindah dari RH tinggi ke RH rendah. Tercapainya kondisi kesetimbangan antara sampel dan lingkungan ditandai oleh bobot sampel yang konstan. Bobot yang konstan ditandai oleh selisih penimbangan berturut-turut tidak lebih dari 2 mg/g untuk sampel yang disimpan pada RH di bawah 90% dan tidak lebih dari 10 mg/g untuk sampel yang disimpan pada RH di atas 90% (Adawiyah, 2006).

Terdapat dua metode untuk menentukan kadar air kesetimbangan yaitu dengan metode statis dan dinamis. Metode statis dilakukan dengan cara meletakkan bahan pangan pada tempat dengan RH dan suhu yang terkontrol. Dalam metode dinamis, kadar air kesetimbangan ditentukan dengan meletakkan bahan pangan pada kondisi udara bergerak. Metode dinamis sering digunakan untuk pengeringan, dimana pergerakan udara digunakan untuk mempercepat proses pengeringan dan menghindari penjenuhan uap air disekitar bahan (Brooker et al., 1992).

Bahan pangan berinteraksi dengan molekul air yang terkandung didalamnyadan molekul air di udara sekitarnya. Interaksi molekul air dengan bahan pangandan lingkungan dapat dilihat dari isotermisorpsi airnya. Isotermisorpsi airmenunjukkan hubungan antara kadar air bahan dengan Rh kesetimbangan ruangtempat penyimpanan bahan baku atau aktivitas air pada suhu tertentu.Kadar air kesetimbangan adalah kadar air saat tekanan uap air bahansetimbang dengan lingkungannya. Pada saat terjadi kesetimbangan, jumlah uap air yang menguap dari bahan ke udara sama dengan jumlah air yang masuk ke bahan. Kadar air kesetimbangan yang terjadi karena bahan kehilangan air disebut kadarair kesetimbangan desorpsi, sedangkan apabila terjadi karena bahan menyerap airdisebut kadar air kesetimbangan absorpsi (Safrizal, 2012)