Kimia Bahan Alam untuk Makanan, Minuman dan Penyedap Rasa

Pada pembahasan kali ini saya akan membahas tentang beberapa bahan kimia yang terdapat dalam makanan seperti diantaranyan adalah pewarna makanan, pemanis buatan, pengawet makanan dan penyedap  rasa. Bahan kimia alami berasal dari ekstrak bagian tubuh tumbuhan atau hewan. Beberapa bahan kimia alami banyak digunakan oleh masyarakat Indonesia sejak dulu karena zat kimia alami lebih aman digunakan.

1.      Zat Pengawet

         -Natrium benzoat

• 
  Pada industri makanan biasanya digunakan Natrium benzoat. Berbagai minuman sari buah, minuman berkarbonat dan makanan dalam kemasan kaleng atau plastik menggunakan asam benzoat atau natrium benzoat sebagai bahan pengawet. Asam benzoat secara alami terkandung di dalam cengkeh dan kayu manis.

·        - Natrium nitrit

 

Natrium nitrit atau Sodium Nitrit  adalah senyawa nitrogen yang reaktif. Nitrit merupakan salah satu jenis bahan tambahan makanan yang banyak digunakan sebagai pengawet. Nitrit adalah suatu bahan berwarna putih sampai kekuningan, berbentuk bubuk atau granular dan tidak berbau. Berat jenisnya 2,17 (25oC) g/mL dengan kelarutan dalam air sebesar 820 g/L (20 oC) dan bersifat alkali (pH 9). Titik leleh sodium nitrit 271 – 281 oC, titik didih 320 oC, suhu bakar 510 oC, dan suhu penguraian > 320 oC. Natrium nitrit atau Sodium nitrit memiliki kerapatan 2,168 g/cm dan berat molekul 69,0 g/mol.

Natrium nitrit atau sosium nitrit merupakan zat tambahan pangan yang digunakan sebagai pengawet pada pengolahan daging. Sodium nitrit sangat penting dalam mencegah pembusukan terutama untuk keperluan penyimpanan, transportasi dan ditribusi produk-produk daging. Sodium nitrit juga berfungsi sebagai bahan pembentuk faktor-faktor sensori yaitu warna, aroma, dan cita rasa. Oleh karena itu dalam industri makanan kaleng penggunaan zat pengawet ini sangat penting karena dapat menyebabkan warna daging olahannya menjadi merah atau pink dan nampak segar sehingga produk olahan daging tersebut disukai oleh konsumen.

2.      Zat Pewarna

·       - Kapxantin pada Cabe Merah

Salah satu bahan alami yang dapat digunakan sebagai zat pewarna alami adalah cabai merah (Capsicum annuum Linn.). Cabai sering digunakan dalam masakan, selain itu tumbuhan ini juga menjadi sumber nutrisi yang penting bagi manusia terutama sebagai sumber vitamin A dan C dan senyawa-senyawa fenol asam dan netral menunjukkan bahwa ekstrak cabai yang mengandung karotenoid, mempunyai aktifitas antioksidan yang tinggi dalam menghambat reaksi radikal bebas. Cabai merah memiliki warna merah terutama selama penuaan buah yang berasal dari pigmen karotenoid. Umumnya konsentrasi karotenoid, asam askorbat, flavonoid, phenolic acids, dan komponen kimia lainnya meningkat dengan meningkatnya umur lombok kecuali lutein yang mengalami penurunan. Karotenoid yang terdapat di dalam cabe merah yaitu kapxantin.

·      -Pigmen Klorofil dalam Daun Suji

 

Pewarna alami yang terkandung dalam daun suji (Pleomele angustifolia) adalah pigmen klorofil. Proses ekstraksi memerlukan jenis larutan pengekstrak yang sesuai dengan sifat  pigmennya. Klorofil daun suji memiliki kelebihan dan karakteristik khas dibandingkan sumber klorofil lain yang berpotensi dikembangkan sebagai pewarna alami. Namun, klorofil mudah sekali terdegradasi karena pengaruh enzim dan faktor lingkungan. Selama pengolahan dan penyimpanan terjadi perubahan struktur klorofil menjadi senyawa-senyawa turunannya yang tidak lagi berwarna hijau. Beberapa upaya telah dilakukan untuk mempertahankan kualitas warna hijau dan kuantitas klorofil yang terkandung dalam pewarna daun suji. Pembentukan metallo-klorofil dan pengembangan pewarna serbuk daun suji belum mampu menyamai kualitas dan kuantitas ekstrak cairnya. Kendala tersebut menjadi tantangan dalam mengembangkan daun suji sebagai bahan pewarna alami.

3.      Zat Pemanis

·     - Sukrosa

Sukrosa merupakan suatu disakarida yang dibentuk dari monomer-monomernya yang berupa unit glukosa dan fruktosa, dengan rumus molekul C12H22O11. Senyawa ini dikenal sebagai sumber nutrisi serta dibentuk oleh tumbuhan, tidak oleh organisme lain seperti hewan Penambahan sukrosa dalam media berfungsi sebagai sumber karbon. Sukrosa atau gula dapur diperoleh dari gula tebu atau gula beet. Unit glukosa dan fruktosa diikat oleh jembatan asetal oksigen dengan orientasi alpha. Struktur ini mudah dikenali karena mengandung enam cincin glukosa dan lima cincin fruktosa. Proses fermentasi sukrosa melibatkan mikroorganisme yang dapat memperoleh energi dari substrat sukrosa dengan melepaskan karbondioksida dan produk samping berupa senyawaan alkohol. Penggunaan ragi (yeast) ini dalam proses fermentasi diduga merupakan proses tertua dalam bioteknologi dan sering disebut dengan zymotechnology. Sukrosa diproduksi sekitar 150 juta ton setiap tahunnya.

4.      Zat Penyedap

Zat penyedap ditambahkan pada makanan bertujuan untuk meningkatkan cita rasa makanan dan menekan rasa yang tidak diinginkan dalam makanan, misalnya rasa bawang yang tajam, rasa sayuran mentah dan rasa pahit dalam sayuran kaleng.

Bahan penyedap alami yang umum digunakan masyarakat Indonesia adalah bawang putih, bawang bombay, biji pala, merica, ketumbar, sereh, daun pandan, daun salam, terasi, garam dapur dan gula yang dicampur dengan komposisi tertentu, cuka dan asam jawa yang dapat menyebabkan rasa makanan menjadi asam segar.

·       -Etil propionate

 Etil propionat adalah senyawa dengan rumus C2H5(C2H5COO). Ini adalah etil ester asam propionat . Ini memiliki bau seperti nanas. Beberapa buah seperti kiwi dan stroberi mengandung etil propionat dalam jumlah kecil.

·         

      - Methyl anthranilate

Methyl anthranilate, juga dikenal sebagai MA, methyl 2-aminobenzoate, atau carbomethoxyaniline , adalah ester asam anthranilic . Formula kimianya adalah C8H9NO2 . Ini memiliki aroma buah anggur, dan salah satu kegunaan utamanya adalah sebagai agen penyedap rasa.

·      - Etil maltol

Etil maltol merupakan senyawa organik yang flavourant, zat penguat rasa umum di dalam beberapa bahan konfeksi. Hal ini terkait dengan flavoran maltol yang lebih umum dengan penggantian gugus metil oleh sebuah gugus etil. Etil maltol Ini adalah Kristal padat putih dengan bau manis yang dapat digambarkan sebagai gula karamel dan buah masak.

Permasalahan :

1. Pada Methyl anthranilate terdapat gugus NH2 pada posisi meta.Menurut pendapat anda apabila gugus NH2 nya berada pada posisi para, apakah fungsinya masih sama ataukah berbeda? 

2. Unit glukosa dan fruktosa diikat oleh jembatan asetal oksigen dengan orientasi alpha. Menurut pendapat anda jika kedua unit ini mengalami pemutusan ikatan asetalnya apakah ia masih disebut sebagai sukrosa? dan bagaimana fungsinya setelah pemutusan ikatan tersebut? 
3.Penggunaan natrium benzoat dalam industri makanan dan minuman kemasan adalah untuk memperlambat pertumbuhan bakteri yang tentunya membutuhkan suhu dan PH tertentu agar bakterinya dapat bekerja. Nah menurut pendapat anda dengan adanya perbedaan suhu di setiap belahan dunia seperti di kutub yang memiliki suhu dibawah 0 derajat celsius dan di Ethiopia yang memiki suhu 63 derjat celcius apakah akan mempengaruhi  keawetan sebuah makanan dan minuman pada tempat tersebut?

Vitamin-Vitamin Esensial dari Bahan Alam 

Pada blog saya kali ini akan membahas tentang vitamin esensial yang berasal dari makhluk hidup. Adapun pengertian dari vitamin essensial adalah komponen organik yang dibutuhkan oleh tubuh untuk organ dan sistem fungsi normal, dan harus dicerna melalui makanan yang kita makan atau melalui dirancang dengan sintetis suplemen vitamin.

Pada tubuh manusia tidak memproduksi vitamin esensial, yang bertindak sebagai katalis dalam tubuh untuk mendorong reaksi kimia yang memastikan perkembangan dan pertumbuhan sel-sel, yang pada gilirannya membuat jaringan dan membuat organ-organ dan sistem organ dalam tubuh dan mengontrol fungsi dari segala sesuatu dari otak kita untuk hati kita untuk otot-otot kita. Satu-satunya vitamin yang dibuat oleh tubuh adalah Vitamin D, tetapi semua yang lain dapat diberikan melalui makanan dan suplemen kapsul, pil atau bubuk.

Vitamin yang pertama kali ditemukan adalah vitamin A dan B , dan ternyata masing-masing larut dalam lemak dan larut dalam air. Kemudian ditemukan lagi vitamin-vitamin yang lain yang juga bersifat larut dalam lemak atau larut dalam air. Sifat larut dalam lemak atau larut dalam air dipakai sebagai dasar klasifikasi vitamin.Vitamin yang larut dalam air, seluruhnya diberi symbol anggota B kompleks kecuali (vitamin C ) dan vitamin larut dalam lemak yang baru ditemukan diberi symbol menurut abjad (vitamin A,D,E,K).Vitamin yang larut dalam air tidak pernah dalam keadaan toksisitas di didalam tubuh karena kelebihan vitamin ini akan dikeluarkan melalui urin.

 

Berikut jenis-jenis vitamin essensial :

1. Vitamin A

 

Vitamin A atau retinal merupakan senyawa poliisoprenoid yang mengandung cincin sikloheksenil. Vitamin A merupakan istilah generik untuk semua senyawa dari sumber hewani yang memperlihatkan aktivitas biologik vitamin A. Senyawa-senyawa tersebut adalah retinal, asam retinoat dan retinol. Hanya retinol yang memiliki aktivitas penuh vitamin A, yang lainnya hanya mempunyai sebagian fungsi vitamin A

 
Vitamin A dapat ditemukan dalam makanan susu seperti susu, keju dan krim, serta buah-buahan dan sayuran seperti ubi jalar, brokoli dan melon. Ketika datang ke Vitamin A, terang warna buah atau sayuran, semakin banyak beta karoten-yang dikandungnya, yang mengubah menjadi Vitamin A dalam tubuh sangat dianjurkan. Vitamin A bertanggung jawab untuk penglihatan yang baik dan tulang yang kuat dan juga membantu meningkatkan sistem kekebalan tubuh.

Kekurangan atau defisiensi vitamin A disebabkan oleh malfungsi berbagai mekanisme seluler yang di dalamnya turut berperan senyawasenyawa retinoid. Defisiensi vitamin A terjadi gangguan kemampuan penglihatan pada senja hari (buta senja). Ini terjadi karena ketika simpanan vitamin A dalam hati hampir habis.

 

2. Vitamin D

Vitamin D merupakan prohormon steroid.Vitamin ini diwakili oleh sekelompok senyawa steroid yang terutama terdapat pada hewan, tetapi juga terdapat dalam tanaman serta ragi. Melalui berbagai proses metabolic,vitamin D dapat menghasilkan suatu hormon yaitu Kalsitriol, yang mempun yaitu peranan sentral dalam metabolisme kalsium dan fosfat.

Vitamin D penting untuk pertumbuhan kulit dan dapat ditemukan dalam produk susu seperti susu sebagian, mentega dan keju, serta sereal dan ikan.

Defisiensi atau kekurangan vitamin D menyebabkan penyakit rakhtis terdapat pada anakanak dan osteomalasia pada orang dewasa. Kelainan disebabkan oleh pelunakan tulang yang terjadi akibat kekurangan kalsium dan fosfat. Ikan berlemak, kuning telur dan hati merupakan sumber vitamin D yang baik.

3. Vitamin E

 

Vitamin E dapat membantu mencegah penuaan dini pada kulit, menyembuhkan kulit dan membantu sel-sel tertentu dalam tubuh untuk melawan infeksi dan kerusakan sel. Vitamin E dapat ditemukan dalam kacang-kacangan dan biji-bijian serta bayam dan asparagus dan sayuran berdaun hijau lainnya, serta beberapa minyak nabati.


4. Vitamin K

 

Vitamin K sangat penting untuk pembekuan darah dan dapat mencegah perdarahan dan pendarahan internal. Vitamin K dapat ditemukan dalam makanan seperti bayam, kedelai dan kubis.

Defisiensi atau kekurangan vitamin K dapat menyebabkan terjadinya penyakit hemoragik pada bayi baru lahir. Hal ini disebabkan karena plasenta tidak meneruskan vitamin K secara efisien.

5. Vitamin B3

Niacin, juga dikenal sebagai Vitamin B3 dapat ditemukan pada unggas, ikan dan daging tanpa lemak serta telur dan kacang-kacangan dan produk susu seperti susu dan keju. Niasin membantu tubuh menurunkan kadar trigliserida dan kolesterol untuk kesehatan jantung, membantu meningkatkan fungsi sistem pencernaan dan metabolisme lemak.

6. Vitamin B1

Tiamin, juga dikenal sebagai Vitamin B1, hadir dalam makanan gandum serta pasta, kacang polong, ikan dan daging tanpa lemak, dan beberapa sayuran. Vitamin B1 mendorong pertumbuhan dan membantu dalam pencernaan karbohidrat.

7. Vitamin B12

Vitamin B12 sangat penting untuk pembentukan sel darah merah dan meningkatkan nafsu makan dan serta pertumbuhan pada anak-anak. Vitamin B12 dapat ditemukan dalam kerang, daging, unggas, telur, dan produk susu seperti susu.

8. Asam Folik

Folat (juga dikenal sebagai asam folat) dapat ditemukan dalam sayuran berdaun hijau tua dan penting untuk melindungi tubuh terhadap parasit dan keracunan makanan dan meningkatkan kulit yang sehat.

9.Vitamin C

Vitamin C (juga disebutasam askorbat) dapat ditemukan di semua buah jeruk seperti jeruk, lemon dan limau, serta stroberi. Sayuran yang mengandung Vitamin C termasuk lobak, tomat dan kentang. Susu dan ikan juga mengandung Vitamin C, penting untuk penyembuhan luka, meningkatkan sistem kekebalan tubuh, penyembuhan infeksi dan membantu sel-sel terus bersama-sama.

10. Asam pantotenat dan Biotin

Asam pantotenat dan biotin keduanya ditemukan dalam daging sapi tanpa lemak, sereal gandum dan brokoli dan sayuran kubis-keluarga yang lain. Asam pantotenat dan biotin memetabolisme makanan dan membantu dalam sintesis kolesterol dan hormon.

11. Vitamin B2

Vitamin B2, juga dikenal sebagai riboflavin bekerja sama dengan vitamin B kompleks lainnya dan dapat ditemukan dalam kacang-kacangan, kacang-kacangan, produk susu dan daging tanpa lemak. Riboflavin membantu dengan produksi sel darah merah, mendorong pertumbuhan tubuh dan melepaskan energi dari karbohidrat.

12. Vitamin B6

Vitamin B 6, juga disebut piridoksin, diperlukan untuk fungsi sistem kekebalan tubuh yang memadai dan untuk membantu dengan fungsi saraf dan pembentukan sel darah merah. Vitamin B6 dapat ditemukan dalam makanan seperti kacang-kacangan, kacang-kacangan, telur, ikan, biji-bijian dan kacang-kacangan.

Permasalahan :

1. Pada seorang anak yang mempunyai kelainan sejak lahir misalnya pada matanya itu ada kelainan seperti mata sering berair dan sensitif terhadap cahaya. Seperti yang kita ketahui penyakit pada mata biasanya dapat disembuhkan dengan menggunakan vitamin A. Menurut anda jika cabang metil pada struktur vitamin A tersebut berada pada posisi para, apakah ia masih dapat berfungsi sebagai obat pada kelainan mata atau kah tidak? Jelaskan?

2. Seperti yang kita ketahui bahwa vitamin B1 berguna untuk metabolisme karbohidrat, Nah menurut anda apakah fungsinya sama dengan enzim amilase yang juga berguna untuk memecah molekul zat pati hingga menjadi glukosa, yang nantinya akan diserap ke dalam sirkulasi darah melalui dinding usus halus? dan apakah dengan adanya enzim ini pada tubuh kita akan dapat menggantikan fungsi dari vitamin B1?

3. Mengapa bayi perlu dipanaskan di bawah sinar matahari tetapi “tidak langsung terkena sinar matahari”?. Reaksi apa yang terjadi antara sinar matahari dengan vitamin D sehingga mampu memperkuat tulang pada bayi tersebut?