Zat Anti Gizi - Teknologi Pangan UNIMUS
advertisement
ZAT ANTI GIZI Komponen pangan Komponen non gizi Zat anti gizi Zat aktif Zat warna & flavor Komponen gizi Zat racun Zat gizi KOMPONEN GIZI ZAT GIZI *KH *protein *lemak *vitamin *mineral KOMPONEN NON GIZI ZAT ANTIGIZI ZAT AKTIF PANGAN ZAT WARNA & FLAVOR *antivitamin -avidin (antibiotin) -antipiridoksin -Niasinogen -Askorbase -tiaminase *Flavonoi d *Kurkumi n *pektin *fenolik *antiprotein -antitripsin -tanin -antiproteinase *antimineral -Asam fitat -tanin -goitrogen ZAT RACUN *senyawa nitrogen *terpenoid *metabolit *asam organik -sitrat -malat -asam asetat *polifenolat Zat Anti Gizi • Suatu senyawa yg apabila diberikan baik langsung maupun tidak langsung pada organisme hidup dalam jumlah tertentu dapat mengakibatkan gangguan metabolisme dan/atau tidak tersedianya suatu unsur gizi bagi tubuh • Contoh : Antivitamin Antiprotein Antimineral Anti Vitamin (anti Anti Vitamin Avidin biotin) • Senyawa yg dapat menghambat aktivitas vitamin/ menghancurkan molekul vitamin sehingga tidak lagi berfungsi Efek Avidin dalam telur sebagai senyawa antibiotin dan antitiamin Anti piridoksin Mengganggu ketersediaan vitamin B6, trdapat dlm minyak, biji-bijian Niasinogen Mengganggu ketersediaan niasin krn terjadi kompleks dgn niasinogen, trdpt dlm jagung Askorbase Mempercepat oksidasi asam askorbat, dlm sayuran seperti kubis, labu dan timun Tiaminase Enzim yg merusak tiamin, terdapat dlm ikan mentah Lipoksidase Zat anti vitamin A, mengosidasi karoten, terdapat dlm kacang Anti Vitamin D Terdapat dlm bungkil kedelai Anti Vitamin E Trdpt dlm kacang-kacangan (kc kapri, kc merah) Thiaminase Thiaminase merupakan enzim yamg berhubungan dengan vitamin B1 dengan adanya deteksi yaitu 4-metil5-hidroksimetil-pirimidine, sebagai hasil dari pemecahan rantai metilin dalam thiamin yang terdapat dalam ekstrak yang tidak dididihkan. Pada manusia : menyebabkan defisiensi B1 yang cukup membahayakan, dapat menimbulkan gejala avitaminosis thiamin seperti convulsion (uncontrollable movement of body’s muscle), gangguan tersebut hilang secara cepat setelah diinjeksi dengan vitamin B1 Thiaminase Sifat : Faktor thiaminolitik mempunyai sifat- sifat protein, dan efeknya sama terutama dipengaruhi oleh suhu dan pH medium. Dengan pendidihan akan kehilangan aktivitasnya. Aktifitas optimum thiaminase pada pH 6,6 – 7,0 aktifitas tersebut naik dengan penambahan suhu antara 30 °C – 40° C dan pada suhu 65 -70 °C aktivitasnya tinggal setengah. Thiaminase Terdapat pada: Tubuh beberapa binatang air seperti ikan dan molusca siput, kerang, cumi, dalam beberapa tanaman (pteridophyta tumbuhan paku) serta dalam bakteri tertentu. Cara mengurangi thiaminase : mengurangi konsumsi makanan laut mentah danpemanasan yang cukup selama pengolahan makanan. Dengan pemanasan 100°C selama 20 menit thiaminase hampir dapat dinonaktifkan. Anti Protein Anti Protein Efek Antiproteinase Menghambat kerja enzim pemecah protein sperti kimotripsin, elastase. Terdapat dlm kentang Antitripsin Suatu antiprotease yg menghambat proteolisis, mampu membentuk tripsinantitripsin kompleks, dlm kacang (kedele & kecipir) Polifenol Polifenol dgn protein membentuk senyawa kompleks tanin yg mampu mengikat dan mengendapkan protein shg fungsinya terganggu (tanin&fitat) Tripsin Inhibitor (Anti Tripsin) • Merupakan kelompok penghambat enzim substansi yg mengurangi aktivitas enzim • Banyak terdapat pd kacang-kacangan • Dpt mempengaruhi penggunaan protein dan metabolisme tubuh • Percobaan pd ayam anti tripsin dpt menghambat proteolisis dlm usus krn terbentuknya tripsin – anti tripsin komplek yg tdk aktif • Percobaan pd tikus anti tripsin dpt menaikkan kebutuhan as amino yg mengandung sulfur Cara Inaktivasi Anti Tripsin • Menggunakan panas • Pemanasan 121 oC selama 30 menit mengurangi aktivitas anti tripsin kacang tanah mjd 1/5nya • Dg menaikkan pH dari 6,8 ke 9,9 dan pemanasan 98 oC pada susu kedelai dapat mengurangi wkt yg diperlukan utk inaktivasi anti tripsin dari 76 mjd 11 menit • Dg penambahan NaOH, inaktivasi anti tripsin membutuhkan wkt 15 mnt pd 195 F, sdgkan tanpa NaOH diperlukan suhu 215 F. Anti Mineral Anti Mineral Efek Tanin Merupakan senyawa polifenol yg mampu mengkelat zat besi, banyak terdapat dlm teh hijau, teh hitam, kacang, sagu, kunyit Fitat Mempunyai afinitas tinggi dlm pengikatan Fe dan mengganggu ketersediaan biologis kalsium, selenium, tembaga dan Zink Trdpt dlm kacang polongan terutama kedele & koro Goitrogen (anti tyroid) menghambat sintesis hormon tiroid (tiroksin dan triiodotironin), bentuk : Thiosianat, isotiosianat,cheiroline,progoitrin-goitrin,polifenol, hemaglutinin (phytotoxin) Fitat • Banyak terdapat pada legum (polong-polongan, kacang- kacangan) dan bijian lain • Bersifat antigizi karena dg adanya fitat maka mineralmineral esensial menjadi tidak tersedia karena tidak bisa dicerna dan diserap • Fitat kira-kira menyusun 1-2% berat dari serealia dan bijian penghasil minyak. Fungsi Fitat dalam Tanaman • Sbg sumber energi untuk proses perkecambahan • Sbg sumber fosfor atau sbg penyimpan unsur P (53% dari total P yg dikandung biji gandum) • Garam fitat (Ca-Mg-fitat atau Na-K-fitat) berfungsi sbg sumber kation untuk proses perkecambahan • Dalam serealia, 60-80% jumlah P yang dikandung berada dalam bentuk asam fitat • Dalam kacang-kacangan, P fitat 79-89% Senyawa Fitat-Mineral dan Sifatnya • Asam fitat dapat berikatan dengan ion logam misal Zn2+, Cu2+, Mn2+, Mg2+, Fe3+, Ca2+ • Manusia dan hewan tdk mempunyai sistem enzim endogen yg dpt menghidrolisis molekul fitat ion logam tdk dpt dicerna atau diserap • Asam fitat menunjukkan sifat rakhitogenik dpt menimbulkan penyakit tulang krn tubuh kekurangan kalsium (Ca) • Asam fitat mengikat mineral mbtk garam tidak larut Perlakuan untuk Mengurangi Asam Fitat • Perendaman dan perkecambahan • Perebusan dan pemasakan • Fermentasi • Pengolahan produk baru Perendaman dan Perkecambahan • Perendaman pada suhu 60 oC selama 3 jam menyebabkan • • • • • • penurunan kandungan asam fitat yg maksimal (60%) Perendaman pd pH 5,5 menurunkan maksimal (61%) Kelemahan : proses perendaman juga menurunkan kandungan nutrisi lain krn difusi dari biji ke air perendam (fosfor anorganik 0,04%, gula 0,01%, protein 4,69%) Perkecambahan kcg hijau pd 25 oC selama 3, 5, dan 10 hari menurunkan P fitat sebesar 17,07%, 24,39%, 51,22% Perkecambahan selama 5 hari pd kcg panjang, kcg merah, dan kcg hijau masing-masing sebesar 77,44%, 35,90%, 30,24% Proses perendaman kedelai menyebabkan terjadinya penyerapan air perendaman ke dalam biji kedelai shg enzim yg ada dlm biji tmsk enzim fitase mjd aktif Aktivitas optimum enzim fitase pd 5,0-5,2, suhu 50-52 oC Perubahan fitat krn perendaman Asam fitat dan senyawa fitat yg mdh larut air akan mengalami difusi ke dlm air rendaman berkurang Asam fitat dalam biji kedelai sebelum sempat mengalami difusi ke dalam air rendaman akan berikatan dg mineral yg tdpt dlm biji tdk berubah Asam fitat dan senyawa fitat dlm biji akan terhidrolisis oleh enzim fitase berkurang Perebusan dan pemasakan • Perebusan biji kcg hijau dg autoklaf pada suhu 116 C selama 5 menit menurunkan asam fitat 0,54% mjd 0,42% • Perebusan pd jangka wkt lama tidak menurunkan as fitat lagi krn enzim fitase inaktif • Hidrolisis asam fitat selama pemasakan tgt pada aktivitas enzim fitase, pH, dan kandungan ion kalsium Fermentasi • Rhizopus oligosporus NRRL 2710 selama proses pembuatan tempe mengurangi kandungan fitat 33% (Sudarmaji dan Markakis, 1977) • Neurospora sitophila ATCC 14151 utk membuat oncom mengurangi fitat 9,33% (Fardiaz dan Markakis, 1981) Pengolahan produk baru • Konsentrat protein kedelai (pemisahan fitat selama proses ekstraksi) • Isolat protein kedelai (ultrafiltrasi) Goitrogenik • Terdiri dari 2 atau 3 gugus asam amino yang menimbulkan • • • • • • pembengkakan kelenjar gondok. Goitrogen adalah zat yang menghambat sintesis hormon tiroid (tiroksin dan triiodotironin). Penghambatan ini menyebabkan, melalui umpan balik negatif peningkatan output Thyrotropin (thyroid-stimulating hormone) Peningkatan Thyrotropin merangsang sekresi kelebihan hormontiroid dan pertumbuhan berlebih dari sel-sel tiroid sehingga menyebabkan pembesarankelenjar tiroid (goiter) kekurangan yodium kronis Beberapa goitrogen (misalnya, tiosianat) mengurangi atau menghambat penyerapan iodida Beberapa makanan, seperti singkong, padi-padian, ubi jalar, kacangkacangan tertentu, dan anggota keluarga kubis mengandung goitrogens Goitrogens dapat dihancurkan dengan memasak. Faktor Flatulensi • Legum mrpk sumber protein dan karbohidrat tinggi • Kelemahan : dpt menimbulkan gangguan gastrointestinal yg dapat menyebabkan flatus, sakit kepala, pusing, perut berbunyi, sakit, kejang, mual dan diare • Penyebab flatus tjd jika mikroflora usus menggunakan substrat yg msk usus besar dan menghasilkan gas CO2, H2, dan kadang-kadang CH4 • Senyawa KH yg menyebabkan flatus : raffinosa, stakiosa, verbaskosa (KH tdk tercerna) FAKTOR TOKSIK PANGAN NABATI Solanin • Famili solanaceae terdiri dari banyak tanaman yg penting • • • • bagi manusia, namun banyak diantaranya yg mengandung glikoalkanoid yg bersifat racun bagi hewan maupun manusia. Terdpt pd konsentrasi tinggi pd kentang yg berwarna hijau dan tomat hijau yg masih muda. Kentang yg baru dipanen & blm terkena sinar matahari mengandung glikoalkaloid. Kadar glikoalkaloid awal yg rendah ±50 mcg/g pd kentang berperan sbg komponen flavor. Konsentrasi glikoalkaloid tertinggi ditemukan pd kulit kentang. Solanin • Konsentrasi yg lebih tinggi dari yg tdpt pd umbi ditemukan pd tunas, daun, dan biji kentang. • Bila terkena sinar matahari, maka kentang akan berubah warna mjd hijau, diikuti dgn peningkatan kadar glikoalkaloid. • Kadar awal glikoalkaloid bervariasi antara 10-150 mcg/g, bila terkena sinar matahari bisa meningkat 2 – 5 kalinya. Solanin • Kadar glikoalkaloid pd kentang hijau dipengaruhi oleh bbrp faktor : • Kadar awal pd umbi • Kematangan umbi • Intensitas penyinaran • Mutu sinar • Suhu ruangan “light induced glycoalcaloids” Solanin • Glikoalkaloid dpt pula disintesa oleh kentang karena akibat tekanan fisik : • Penghancuran • Pemotongan “wound induced glycoalcaloids” • Pengirisan • Glikoalkaloid tdk dpt dihancurkan dgn mudah oleh pemanasan, pemanggangan, dan perebusan. • Kentang2 yg sdh diiris sebaiknya disimpan di tempat yg dingin dan diolah sesegera mungkin. Caffein (Purin Alkaloid) • Ditemukan dlm teh, kopi, coklat, dan minuman cola. • Dikenal sbg stimulan efek ketergantungan dan bukan zat gizi. • Biji kopi panggang mengandung 1%-2% kafein dan 50125 mg kafein tiap gelas kopi. Teh hitam mengandung 34% kafein (50 mg per gelas). • Efek kafein merangsang sekresi hormon katekolamin epinefrin dan norepinefrin (dikenal dg adrenalin & noradrenalin) kadar glukosa, trigliserid, dan kolesterol darah meningkat. • Kafein juga memberikan efek diuresis. Sianida (HCN) • Sianida dlm jumlah sedikit sekali tersebar luas di tanaman, terutama dlm bntk sianogenik glukosida. • Konsentrasi relatif tinggi ditemukan di dlm kacangkacangan, umbi-umbian, dan biji buah. • Daftar sianogenik glukosida yg tercatat mengandung toksis pd manusia ada 4 mcm : • Amigladin diidentifikasi dlm almond pahit • Dhurrin terdpt dlm sorghum dan rumput-rumputan • Linamarin • Lotaustralin glukosida yg tdpt pd kacang-kacangan dan ubi kayu Sianida (HCN) • Beberapa nama sumber sianogenik glukosida yg biasa dikonsumsi manusia: ubi kayu, ubi jalar, rebung dll • Umumnya sianida yg dhasilkan oleh bhn2 nabati tsb antara 10-180 mg/100 g bhn. Sianida (HCN) • Sianida yg terakumulasi dgn cepat akan diabsorbsi dari alat pencernaan bagian atas. • Sianida jg dpt menembus kulit dan gas HCN dgn cepat dpt jg diabsorbsi dari paru2. • Manusia scr terus-menerus berhadapan dgn sianida dari makanan, polusi, & asap rokok. • Pencegahan keracunan HCN dpt dilakukan dgn : • Penghilangan HCN yg terbentuk selama pengupasan/penghancuran bahan, misalnya dgn cara pencucian/perebusan serta penghilangan air perebus. • Menghindari sebanyak mungkin mengkonsumsi bhn2 hasil pertanian yg banyak mengandung sianogenik glukosida FAKTOR TOKSIK PANGAN HEWANI Daging • Bbrp faktor toksik yg terdpt pd daging umumnya tdk diproduksi oleh hewan penghasil daging, tetapi terdpt dlm daging akibat penambahan sewaktu pengolahan misalnya nitrit/nitrat dan sbg kontaminan contohnya antibiotika pada hewan. • Nitrat/Nitrit • Digunakan sbg bahan “curing” utk membuat warna daging mjd lebih menarik nitrat & nitrit dpt berinteraksi dgn pigmen heme dlm daging. • Nitrit dpt bertindak sbg bhn anti-bakteri. Daging • Nitrit dan nitrat dpt membentuk senyawa nitrosamin yg bersifat karsinogenik nitrosamida yg terbentuk dlm lambung manusia dpt menimbulkan kanker lambung. • Steak, barbeque, ikan asap yg dibuat di atas api dpt terkontaminasi karsinogen dari jelaga & permukaan yg hangus. Udang dan Ikan Tetrodotoksin udang-udangan (crustaceae) dan puffer fish. Efek bg kesehatan menghambat masuknya Na dalam membran sel pd serabut saraf pusing, lumpuh, tidak bisa bernafas Saxitoksin menyebabkan PSP (paralisis Shellfish Poisoning). Th 1968, 78 org keracunan setelah makan mussels di pantai utara Inggris Histamin dibentuk dari histidin di otot saat ikan dibiarkan beberapa jam pd suhu >10oC. Dikatalisis oleh enzim dekarboksilasi yg dihasilkan bakteri Proteus morganii. Tdpt pd ikan mackarel, tuna, sardines Telur Mentah Putih telur mentah banyak mengandung zat anti gizi berupa avidin dan ovomukoida, yang bisa menimbulkan efek negatif pada kesehatan terutama pada bayi dan anak-anak, karena menghambat absorbsi biotin Risiko lain jika mengonsumsi telur mentah adalah kemungkinan terjangkitnya bakteri Salmonella yang masuk melalui pori-pori kulit telur ALLERGEN PANGAN Reaksi alergi • Pada reaksi alergi, sistem kekebalan tubuh mengenali alergen dlm makanan biasanya berupa protein sebagai benda asing shg tubuh akan memproduksi antibodi untuk mengatasi "invasion." • Kira2 hanya 2% orang dewasa dan 2-8% anak-anak alergi thd makanan tertentu • Bahan makanan yg dapat menimbulkan alergi : peanuts, soybeans, milk, eggs, fish, crustacea wheat • Cara pencegahan : food biotechnology, pelabelan pada produk makanan jadi Gejala Reaksi Alergi • Symptoms typically appear within minutes to two hours after a person has eaten the food to which he or she is allergic. • Swelling of the tongue and throat • Difficulty breathing • Vomiting • Abdominal cramps • Diarrhea • Drop in blood pressure • Loss of consciousness, and death. Sumber : Ari Tri Astuti, S.Gz, Kimia Makanan dan Analisa Zat Gizi
