Food Additive (Bahan Tambahan Pangan/BTP)

Food Additive
(Bahan Tambahan Pangan/BTP)
Kuliah ITP
Pendahuluan
• Bermacam bahan kimia yang ditambahkan
pada pangan agar diperoleh efek khusus yang
diinginkan
• Bahan tambahan seperti garam, bumbu dan
senyawa sulfit telah banyak digunakan sejak
dahulu untuk menjaga mutu pangan dan
membuat pangan lebih enak di indera
• BTP harus dianalisa toksikologi sebelum diberi
izin untuk digunakan. Biasanya dipakai hewan
percobaan untuk menentukan dampak dari
BTP tersebut
• Tingkat terendah (tidak memproduksi efek
toksik) = no-effect level (NOEL).
• Ada 4 kategori BTP : nutritional additives,
processing agents, preservatives, dan sensory
agents. Banyak BTP masuk lebih dari satu
kategori.
Selain pemrosesan, apa yang
berpengaruh thd mutu?
Jenis BTP menurut cara
pengaplikasiannya
Beda BTP alamiah dan sintetis
Kategori BTP menurut fungsinya
•
•
•
•
nutritional additives,
processing agents,
preservatives, dan
sensory agents
Nutritional additives
• Nutritional additives digunakan untuk memperbaiki zat gizi
yang hilang atau berkurang selama pemrosesan, bisa juga
untuk fortifikasi atau pengayaan untuk memperbaiki
kekurangan seseorang terhadap zat gizi tertentu.
• Fortifikasi makanan dimulai th 1924 saat iod ditambahkan
dalam garam. Vitamin juga banyak ditambahkan untuk
memperbaiki nilai gizi
• Contohnya vitamin A dan D ditambahkan pada produk hewani
dan sereal, vit B ditambahkan pada tepung, sereal, pasta, dan
vit C ditambahkan pada minuman rasa buah, sereal, permen.
• Aditif yang lain termasuk essential fatty acid linoleic acid,
mineral seperti Ca dan Fe dan dietary fibre.
Processing agents
function
typical chemical agent
typical product
Anticaking
Bleaching
Chelating
sodium aluminosilicate
benzoyl peroxide
ethylenediaminetetraacetic
acid (EDTA)
bentonite, proteins
potassium bromate
lecithin
salt
flour
dressings, mayonnaise, sauces,
dried bananas
fruit juices, wines
flour
ice cream, mayonnaise,
bakery products
bakery products
Clarifying
Conditioning
Emulsifying
Leavening
Moisture control
(humectants)
pH control
Stabilizing and
thickening
yeast, baking powder,
baking soda
glycerol
citric acid, lactic acid
pectin, gelatin, carrageenan,
gums (arabic, guar, locust
bean)
marshmallows, soft candies,
chewing gum
certain cheeses, confections,
jams and jellies
dressings, frozen desserts,
confections, pudding
mixes, jams and jellies
• Beberapa agen ditambahkan untuk
mendukung proses atau mempertahankan
konsistensi produk
• Emulsifier digunakan untuk menjaga
keseragaman dispersi misal lemak dalam air
• Stabilizers dan thickeners memiliki fungsi yang bermacammacam pada makanan.Kebanyakan stabilizer dan thickener
adalah polisakarida seperti pati atau protein seperti gelatin
• Fungsi utama : pencipta jel yang mampu menciptakan
peningkatan kekentalan produk dan menstabilkan emulsi
dengan melindungi komponen minyak atau membuat pelarut
lebih kental
• Chelating, or sequestering, melindungi dari
reaksi enzimatik yang memicu pembusukan
selama pengolahan dan penyimpanan.
Chelating ini mengikat mineral agar mineral
tersebut tidak mampu memicu aktivitas enzim
Preservative/pengawet
• Food preservatives dikelompokkan menjadi 2:
antioxidants and antimicrobials,
• Antioksidan adalah senyawa yang menunda
atau mencegah pembusukan makanan yang
disebabkan proses / mekanisme oksidatif.
• Antimicrobial agents mencegah pertumbuhan
mikroorganisme yang tidak dikehendaki pada
makanan
Antioksidan
chemical agent
mechanism of action
Antioxidants
Ascorbic acid
Butylated hydroxyanisole (BHA)
Butylated hydroxytoluene (BHT)
Citric acid
Sulfites
Tertiary butylhydroquinone (TBHQ)
Tocopherols
oxygen scavenger
free radical scavenger
free radical scavenger
enzyme inhibitor/metal chelator
enzyme inhibitor/oxygen scavenger
free radical scavenger
free radical scavenger
Antimicrobials
Acetic acid
Benzoic acid
Natamycin
Nisin
Nitrates, nitrites
Propionic acid
Sorbic acid
Sulfites and sulfur dioxide
disrupts cell membrane function
(bacteria, yeasts, some molds)
disrupts cell membrane function/inhibits
enzymes (molds, yeasts, some bacteria)
binds sterol groups in fungal cell
membrane (molds, yeasts)
disrupts cell membrane function (grampositive bacteria, lactic acid-producing
bacteria)
inhibits enzymes/disrupts cell membrane
function (bacteria, primarily Clostridium
botulinum)
disrupts cell membrane function (molds,
some bacteria)
disrupts cell membrane function/inhibits
enzymes/inhibits bacterial spore
germination (yeasts, molds, some
bacteria)
inhibits enzymes/forms addition
compounds (bacteria, yeasts, molds)
antioksidan
• Proses oksidasi makanan melibatkan
penambahan atom oksigen atau keluarnya
atom H dari molekul yang ada pada makanan
• Dua jenis oksidasi yang berkontribusi besar
pada proses pembusukan adalah autoxidation
of unsaturated fatty acids (autooksidasi pada
asam lemak tak jenuh) dan oksidasi karena
enzim.
• autoxidation dari unsaturated fatty acids melibatkan reaksi
antara ikatan ganda antar karbon dengan molekul oksigen
(O2). Hasilnya dikenal sebagai radikal bebas, yang sangat
reaktif, menciptakan senyawa yang menyebabkan bau dan
rasa tidak enak
• Antioksidan yang bereaksi dengan radikal bebas (disebut “free
radical scavengers”) menghambat autooksidasi.
• These antioxidants include the naturally occurring tocopherols
(vitamin E derivatives) and the synthetic compounds
butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene
(BHT), and tertiary butylhydroquinone (TBHQ).
• Specific enzymes may also carry out the oxidation of many food
molecules.
• The products of these oxidation reactions may lead to quality changes in
the food. For example, enzymes called phenolases catalyze the oxidation
of certain molecules (e.g., the amino acid tyrosine) when fruits and
vegetables, such as apples, bananas, and potatoes, are cut or bruised.
• The product of these oxidation reactions, collectively known as enzymatic
browning, is a dark pigment called melanin.
• Antioxidants that inhibit enzyme-catalyzed oxidation include agents that
bind free oxygen (i.e., reducing agents), such as ascorbic acid (vitamin C),
and agents that inactivate the enzymes, such as citric acid and sulfites.
antimikrobia
• Penggunaan Antimikrobia biasanya dikombinasikan dengan
cara pengawetan yang lain misalnya pendinginan atau
pemvakuman.
• Garam Dapur (NaCl), mungkin adalah antimikrobia tertua
yang dipakai manusia.
• Asam organik, termasuk asetat, benzoat, propionat dan sorbat
dipergunakan untuk melawan mikroorganisme pada makanan
berpH rendah.
• Nitrat dan nitrit digunakan untuk menghambat bacterium
Clostridium botulinum pada daging yang dicuring (e.g., ham
dan bacon).
• Sulfur dioxide dan sulfit digunakan pada buah, dan produk
buah.
Sensory agents (terkait dg penerimaan
inderawi)
• Warna makanan sangat penting karena warna mempengaruhi
penerimaan (citarasa dan mutu secara keseluruhan)
• Pemrosesan bisa mengubah warna asli atau warna alamiah
sebuah produk makanan
• Karena itulah pada beberapa makanan, penambahan zat
warna tertentu dilakukan misal pada minuman ringan,
permen es krim, dll
• Pewarna digolongkan menjadi 2: alami dan sintetis. Pewarna
alami berasal dari tumbuhan, hewan atau mineral. Sementara
pewarna sintetis umumnya berasal dari senyawa turunan
minyak bumi
Natural colorants
chemical class
colour
plant source
pigment
products
Anthocyanins
red
strawberry (Fragaria
species)
pelargonidin
3-glucoside*
blue
grape (Vitis species)
Betacyanins
red
beetroot (Beta vulgaris)
malvidin
3-glucoside*
betanin
beverages,
confections,
preserves, fruit
products
beverages
Carotenoids**
yellow/orange
annatto (Bixa orellana)
bixin
yellow
saffron (Crocus sativus)
crocin
red/orange
orange
paprika (Capsicum annuum)
carrot (Daucus carota)
capsanthin
beta-carotene
red
mushroom (Cantharellus
cinnabarinus)
turmeric (Cuycuma longa)
canthaxanthin
Phenolics
orange/yellow
*Plus other similar compounds.
synthesized.
curcumin
**Many carotenoids used as food colorants are chemically
dairy products,
desserts, icings
dairy products,
margarine
rice dishes, bakery
products
soups, sauces
bakery products,
confections
sauces, soups,
dressings
dairy products,
confections
Pewarna dari tumbuhan
• Masalah:
– Warna sering tidak seragam
– Tidak stabil kena panas dan cahaya
– Supplai tidak berkesinambungan
– Reaktif
– Seringkali membawa aroma dan citarasa
– Banyak yang tidak larut dalam air
Synthetic colorants
common name
designation
products
United States
European Union
Allura Red AC
FD&C Red No. 40
. . .
Brilliant Blue FCF
FD&C Blue No. 1
E133
Erythrosine
Fast Green FCF
FD&C Red No. 3
FD&C Green No. 3
E127
. . .
Indigo Carmine
FD&C Blue No. 2
E132
Sunset Yellow FCF
FD&C Yellow No. 6
E110
Tartrazine
FD&C Yellow No. 5
E102
ice cream, sauces
gelatin, puddings,
dairy products,
confections,
beverages
beverages, confections,
icings, syrups,
dairy products
maraschino cherries
beverages, puddings,
ice cream, sherbet,
confections
confections,
ice cream,
bakery products
bakery products,
ice cream, sauces,
cereals, beverages
beverages, cereals,
bakery products,
•
•
Synthetic colorants are water-soluble and are available commercially as powders,
pastes, granules, or solutions.
Special preparations called lakes are formulated by treating the colorants with
aluminum hydroxide. They contain approximately 10 to 40 percent of the synthetic
dye and are insoluble in water and organic solvents. Lakes are ideal for use in dry
and oil-based products. The stability of synthetic colorants is affected by light,
heat, pH, and reducing agents. A number of dyes have been chemically
synthesized and approved for usage in various countries. These colorants are
designated according to special numbering systems specific to individual countries.
For example, the United States uses FD&C numbers (chemicals approved for use in
foods, drugs, and cosmetics), and the European Union (EU) uses E numbers. The
following Table shows the most commonly used synthetic dyes.
Pewarna sintetis
• Pewarna sintetis:
– Larut dalam air
– Tersedia dalam bentuk bubuk, pasta, atau larutan
atau granula
• Pewarna sintetis ada 2
– Lake
– Dye
– Lake Dispersion
fortifikasi
• Food fortification is the public health policy of
adding micronutrients (essential trace
elements and vitamins) to foodstuffs to
ensure that minimum dietary requirements
are met.
• Kebijakan untuk menambahkan mikronutrien
pada makanan untuk memastikan kebutuhan
harian minimum terpenuhi
contoh
•
•
•
•
•
•
Garam beryodium
Asam folat ditambahkan pada tepung terigu
Niasin ditambahkan pada roti tawar
Vitamin D ditambahkan pada margarin
Fluoride ditambahkan pada air atau pasta gigi
Calcium ditambahkan pada jus buah dan
beras.
Suplementasi
• Bahan yang dikonsumsi dengan tujuan
memperbaiki diet dan memberikan zat gizi
tertentu misal vitamins, minerals, serat, asam
lemak atau asam amino yang mungkin tidak
tercukupi dari makanan.
• Some countries define dietary supplements as
foods, while in others they are defined as
drugs or natural health products.
Enrichment
• Enrichment berarti vitamin atau mineral ditambahkan pada
makanan. Vitamin dan minerla ini ditambahkan untuk
menggantikan vitamin dan mineral asli yang hilang karena
atau selama proses.
• Sebagai contoh: jika makanan aslinya/awalnya memiliki zat
besi, tapi zat besi hilang selama proses, makanan itu dapat
dienrichment untuk menambahkan zat besi sampai pada
kadar awal.
• Consumers often think enriched means 'added vitamins and
minerals'. This assumption is incorrect. Enriched merely
means to replace what was lost during the refining process.
• 1 buah Jeruk vit c nya : 30 mg
• Jeruk itu dibuat nutrisari  kandungan vit C
nya turun menjadi 5 mg
• Ditambahi 25 mg vit C dari luar
• Produk jadinya vit C = 30 mg