Vitamin Larut Air

STABILITAS VITAMIN LARUT AIR
SELAMA PENGOLAHAN PANGAN
Bag 1 – Vitamin B
Ir. Priyanto Triwitono, MP.
Jurusan Teknologi Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian – UGM
2013
Pengantar
• Pengetahuan tentang vitamin bisa dikatakan
masih relatif baru, jika dibandingkan dengan
senyawa makronutrien lainnya.
• Isolasi vitamin C baru diketemukan 170 th
kemudian sejak diketahui ada hubungan
antara Jus limau dg penyakit Skorbut pada
tahun 1753.
• Pemahaman vitamin B12 baru diketahui tahun
1950 dan Peran Folate baru ditemukan pada
akhir tahun 1990-an.
VITAMIN :
•
Vitamin bukanlah makanan, tetapi komponen organik dlm
bahan makanan  Vitamin tidak mengalami pencernaan,
tetapi langsung diabsorbsi (terutama dalam usus halus).
•
•
•
•
Substansi organik
diperlukan tubuh dalam jumlah sangat kecil (mikro - mg)
penting dalam fungsi metabolisme tertentu
harus selalu tersedia dalam diet (tak dapat disintesa sendiri )
 disuplay dari makanan (kecuali Vit D).
KATA VITAMIN :
• Vita + Amine = Vitamine  Vitamin
• Substansi yang dipercaya sangat diperlukan tubuh untuk hidup
(Vita) dan didalamnya mengandung nitrogen (Amine)
FUNGSI VITAMIN
•
Terutama sbg. Ko-enzim untuk membantu kerja
enzim dalam reaksi metabolisme .
> sebagian ensim dpt kerja sendiri
> sebagian butuh ko-enzim
> bila tak ada vitamin  tak ada ko-enzim 
rangkaian proses kimia tak terjadi 
intermediate produk terakumulasi dalam
jaringan atau darah  proses metabolisme
terganggu, menimbulkan gejala kekurangan
vitamin.
Klasifikasi Vitamin
1. Vitamin larut lemak (vitamin A, D, E
dan K)
2. Vitamin Larut Air (vitamin C, B1, B2,
B6, B12, niasin, asam pantotenat, dan
biotin)
lihat Tabel 10.1.
Sifat Umum
Vitamin Larut Lemak vs Larut Air
-------------------------------------------------------------------------------------1.Kelarutan
larut lemak &
Larut air
solvent lemak
2.Kelebih.intake
disimpn tubuh
tak bisa disimpan
3.Ekskresi
dalam empedu
dalam urine
4.Gejala
keKURANG-an
perkemb Lambat
perkemb. cepat
5.Kebutuhan tbh.
Tidak mutlak/hari
Mutlak tiap hari
6.Prekusors
memp. prekusor
Tidak mempunyai .
7.Elem.penyusun
C;H;O
C;H;O;N & S, Co.
8.Absorbsi
melalui sist.Limfa
dlm darah; Vena.
9.Konsumen
hanya org.komplek Organisme kompl.
& sederhana
Kapan Terjadi Kehilangan Vitamin ?
1. Pra-Pengolahan  preparasi
-- tingkat kemasakan, trimming (pemotongan,
pengupasan), pengecilan ukuran, penggilingan, dll--
2. Saat Pengolahan  berbagai macam proses
pengolahan (+/- panas, + mikrobia, + bhn kimia
(garam, asam, alkali, pengawet, additif makanan, dll
, + air –pencucian, perendaman, dll
3. Pasca Pengolahan / Penyimpanan 
macam bahan pengemas, kondisi penyimpanan,
sesitifitas bahan yg dikemas, dll
Faktor Yg mempengaruhi Stabilitas Vitamin
• Stabilitas vitamin sangat bervariasi & tdk dpt
digeneralisasi, meskipun dalam golongan yg
sama (Vit. larut lemak atau larut air)  Tabel
10.2
• Faktor yg paling berpengaruh terhadap
stabilitas Vitamin adalah  Panas, kadar Air,
Oxygen, pH, dan Cahaya.
Manfaat Stabilitas Vitamin ?
1. Untuk mengevaluasi perubahan-perubahan
vitamin selama pengolahan, baik dalam proses
pengolahan di lingkup rumah tangga maupun
pada industri pengolahan pangan.
2. Dalam industri pengolahan pangan, penting untuk
mengestimasi besarnya kehilangan vitamin
selama pengolahan, ataupun terjadinya kerusakan
vitamin selama penyimpanan, sehingga dapat
digunakan untuk menjamin kestabilan komposisi
makanan yg tercantum pada label makanan agar
terhindar dari klaim / ketidakpuasan konsumen.
• Jika kadar vitamin ini termasuk dalam label
gizi, maka umur simpan makanan tsb
ditentukan oleh komponen Vitamin yang
paling tidak stabil.
• Hal ini harus dievaluasi pada sistem
pangannya (padat, cair, dll), kemasannya,
kondisi penyimpanannya, serta dengan
melakukan tes stabilitas.
• Contoh di pabrik – pengambilan sampel
produk & diinkubasi !!!
STABILITAS VITAMIN LARUT AIR
1. Vitamin B1 (Thiamine)
• Thiamin banyak terdistribusi pd jaringan hidup
tanaman maupun hewan.
• Pada hewan terdapat dlm bentuk
terfosforilasi, sedangkan pada tanaman dlm
bentuk tidak terfosforilasi.
• Dalam bentuk komersial, Thiamin terdapat
dalam bentuk Thiamin HydroChloride atau
Thiamin MonoNitrat.
Struktur Kimia Thiamin
Stabilitas Thiamin
Pada proses pembuatan Roti
• Stabilitas Thiamin menurun karena terjadi
pemecahan Thiamin menjadi Pyrimidine dan
Thiazole.
• Destruksi Thiamin akibat panas sangat cepat
pada kondisi Alkali.
• Kerusakan Thiamin mencapai 15-20%.
• Sebagian Thiamin rusak selama Fermentasi
yeast  Thiamin berubah menjadi
CoCarboxylase yg kurang stabil.
Pada pengolahan susu
• Kadar Thiamin per 100 mg susu segar = 0,04 mg
• Susu Pasteurisasi  kerusakan Thiamin <10%
• Susu UHT  kerusakan 5-10%
• Susu sterilisasi  kerusakan 30-40%
• Evaporaed Milk  kerusakan 30-50%
Pada pengolahan buah dan daging
• Thiamin sangat tdk stabil terhadap Sulfit
ataupun Bisulfit.
• Reaksinya sangat cepat pada pH tinggi.
• pada pH rendah (misal pada jus buah),
bisulfit tdk terionisasi sehingga kerusakan
Thiamin tidak signifikan.
Pada produk Daging
• Kecepatan kerusakan Thiamin oleh Sulfit
berjalan secara linear sampai konsentrasi 0.1 %
• Dalam hal ini suhu penyimpanan tdk terlalu
berpengaruh.
• Pemecahan Thiamin menghasilkan senyawa
Aromatik Aldehid.
• Thiamin dapat terdekomposisi oleh senyawa
oksidator maupun reduktor menghasilkan
Senyawa DiSulfida dan Thiothiazolone.
Terdapatnya bahan lain dalam sistem pangan:
• Adanya PROTEIN dapat melindungi
kerusakan vitamin, terutama bahan pangan
berprotein yg mengandung Albumin dan
Casein.
• Adanya Glukosa, baik dalam bentuk kering
maupun larutan, bila dipanaskan dapat
mengalami rekasi pencoklatan seperti halnya
reaksi Maillard.
• Sebaliknya gula dalam bentuk Fruktosa,
Invertase, Mannitol, dan Inositol  dpt
memperlambat destruksi Thiamin.
Pengaruh Alkalinitas
• Thiamin bersifat tidak stabil dlm larutan alkali,
dan akan meningkat ketidakstabilannya sejalan
dg peningkatan pH (semakin alkali).
• Stabilitas Thiamin sangat baik pada pH rendah
(pH asam) seperti pada produk Jus Buah, akan
tetapi akan menurun stabilitasnya bila terdapat
ion Cu (Copper / tembaga)  solusinya perlu
ditambahkan Metal Chelating Agent sperti EDTA
(Ethylene Diamine Tetra Acetate).
Keberadaan Thiaminase pada bahan (nabati dan
hewani)
• meskipun konsentrasinya kecil, dapat
mendegradasi Thiamin.
• Ensim Thiaminase banyak terdapat pada hasil
perikanan (udang, kepiting, ikan) dan juga pada
kacang2an, biji sawi (mustard), dan beras sosoh.
• Thiaminase terdapat dlm 2 bentuk, yaitu
Thiaminase I dan Thiaminase II. Thiaminase I
mengkatalisa Thiamin melalui jalur yg lebih
kompleks , sedangkan Thiaminase II reaksi
katalisanya lebih sederhana.
Penambahan Thiamin sintetik
• pd produk pangan dikeluhkan menimbulkan
bau dan flavor yg kurang disenangi, akibat dari
pemanasan.
• Namun aplikasi pada produk kering relatif
stabil pada kondisi aerob (O2), tanpa cahaya
dan air
• Karenanya Thiamin sangat stabil pd produk
kering yg dikemas kedap cahaya dan air.
2. Vitamin B2 (Riboflavin)
• Banyak tdpt pada jaringan hewan (pada susu
dan produk olahannya) dan Tanaman. Tanaman
dan bakteri dpt mensintesa Riboflavin.
• Di alam tdpt dlm 2 bentuk  Riboflavin MonoNukleotida & Flavin Adenin Di-Nukleotida
• Secara komersial, Riboflavin tdpt dalam bentuk
bubuk kristal / Crystalline powder yg bersifat
larut air.
• Struktur Kimia Riboflavin
Stabilitas Riboflavin
• Faktor penting yg berpengaruh pada stabilitas
Riboflavin adalah  CAHAYA (light), terutama pada
kisaran 420-560 µm.
• Cahaya Fluorescent dari lampu relatif tidak
berbahaya dibandingkan Cahaya Langsung
Matahari
• Produk pangan yg dikemas trasparant (botol dan
sejenisnya) selama dijajakan/dipajang dlm etalase
terpapar sinar matahari berpotensi terjadi
kerusakan Riboflavin.
• Riboflavin dan Riboflavin Phosphat keduanya
sangat stabil terhadap panas dan Oksigen, terlebih
lagi pada medium asam  Riboflavin dipandang
sebagai salah satu Vitamin yang sangat stabil.
• Riboflavin dpt terdegradasi senyawa reduktor dan
ketidakstabilannya meningkat sejalan dengan
meningkatnya pH.
• Meskipun Riboflavin pada produk Susu relatif
stabil, tetapi tetap dapat mengalami kerusakan
bila ter-ekspose oleh Cahaya  mencapai 20-80%
selama 2 jam, tergantung kecepatan dan intensitas
cahayanya, suhu, dan luas permukaan kemasan
yang ter-ekspose cahaya.
• Riboflavin sangat sensitive thdp Cahaya terutama
pada produk Cair seperti Susu. Produk Roti yg
sama2 ter-ekspose Cahaya tingkat kerusakan-nya
lebih kecil (produk Cair > Padat).
3. Asam Panthotenat (Panthothenic Acid)
• Banyak tdpt pada tanaman dan hewan, tetapi
jarang tdpt dlm bentuk bebas  umumnya
terikat dg senyawa lain sbg Ko-enzim.
• Sumber Asam Pantothenat  yeast, kuning
telur, daging, liver, ginjal, dan jantung (Hewani)
; pada Tanaman banyak tdpt pada sayuran,
serealia, dan biji2an.
• Asam Panthothenat merupakan senyawa Optis
Aktif dan hanya bentuk rotary kanan yg
mempunyai Aktivitas Vitamin.
• Kehilangan asam Panthothenat selama preparasi
dan pengolahan umumnya tidak terlalu besar.
Pada produk susu, umumnya kehilangannya <10
% , demikian juga pada produk daging, apabila
dibandingkan Vitamin B lainnya.
• Asam Panthothenat bebas  tdk stabil dan
sangat Hygroskopic thdap minyak.
• Dalam bentuk garam  garam Sodium dan
Calsium dari D-Panthothenat dan DPanthothenol  cukup stabil thdp Oksigen dan
Cahaya apabila terproteksi oleh adanya Air ; dan
bersifat Hygroskopis , terutama Sodium
Panthothenat.
• Ketiga senyawa tsb dlm bentuk garam dan
alkohol bersifat Thermolabil dan mengalami
hidrolisis, terutama pada pH tinggi dan pH
rendah. Stabilitas tertinggi terjadi pada pH netral
(pH 6-7).
• Dalam bentuk Alkohol  Panthenol  stabil
dlm bentuk Cair daripada bentuk Garamnya,
terutama pada range pH 3-5.
4. Asam Folat (Folic Acid / Folate / Folacin)
• Asam Folat tdk terdapat di alam dlm bentuk
bebas, melainkan dalam bentuk Derivat
• Secara kolektif , bentuk bebas & Derivat disebut
Folate atau Folacin, yg mengandung SATU atau
LEBIH asam Glutamate.
• Polyglutamat sangat dominan pd bahan pangan
segar, tetapi selama penyimpanan dpt
mengalami degradasi dan oksidasi secara
perlahan menjadi Mono-Glutamat sehingga bioavailabilitasnya berkurang / hilang.
• Asam Folat dapat diproduksi secara komersial
dan banyak digunakan untuk Fortifikasi.
• Asam Folat komersial cukup stabil terhadap
Panas dan Oksigen.
• Dalam bentuk larutan stabil pada pH 7 , tetapi
menjadi tidak stabil pada PH Asam maupun
Alkali, terutama pada PH <5 .
• Senyawa Oksidator dan Reduktor , Cahaya
Matahari, Radiasi Ultraviolet  menyebabkan
Asam Folat terdekomposisi dan menurunkan
stabilitas vitaminnya.
• Dekomposisi Asam Folat oleh Cahaya akan
menjadi semakin serius apabila terdapat
Riboflavin, akan tetapi dapat diperlambat
apabila ditambahkan antioksidan BHA.
• Stabilitas Asam Folat selama pengolahan dan
penyimpanan sangat bervariasi, contohnya :
1. Pada pasteurisassi susu kehilangan <5 % ;
proses UHT sampai 20 % ; pada sterilisasi 30
%.
2. Susu UHT yg disimpan 3 bulan  kehilangan
>50 % asam folat.
3. Pada Telur rebus kehilangan 10 % ; tetapi dg
pengolahan lain (goreng , dll) bisa mencapai
30-35 %.
4. Kehilangan Asam Folat pada sayuran akibat
pemanasan dan pemasakan cukup tinggi.
5. Steam blanching pada Bayam  retensi asam
Folat 58 % (loss 42 %) ; sedangkan Water
Blanching (deep blanching)  retensi 17 %
(loss 83%).
6. Bayam yg dibekukan selama 3 bulan  retensi
72%
5. Vit. B6 (Pyridoxin)
• Vitamin B6 mempunyai 3 bentuk yang aktif
 Pyridoxal, Pyridoxol, Pyridoxamine 
secara keseluruhan dsbt Pyridoxine).
• Pyridoxine komersial dalam bentuk garam 
Pyridoxine Hydrocloride  untuk fortifikasi.
• Vit B6 banyak tdpt pada daging warna
merah, liver, ikan Cod, susu, dan sayuran
hijau.
• Pyridoxine sangat stabil terhadap panas dan
Oksigen, tetapi dapat terdekomposisi bila ada ion
Logam.
• Pyridoxine sangat peka thdp cahaya terutama pada
pH netral maupun alkali.
Pada Produk susu
• Produk susu yg terekspose cahaya matahari selama
8 jam  kehilangan 21 %.
• Pasteurisasi susu relatif stabil, tetapi proses
sterilisasi menyebabkan kehilangan 20 % vitamin ;
• proses UHT menyebabkan kehilangan 27 % ,
• susu UHT yg disimpan 3 bulan menyebabkan
kehilangan 35 %.
Pada Produk Daging
• Pada daging yg dipanggang kehilangan 20 %
vitamin,
• bila diolah dg kuah (ditumis dan direbus)
kehilangannya mencapai 30-60 %.
Pada Sayuran
• Sterilisasi dan Pengalengan Sayuran  loss 2040%
6. Vitamin B12 (Cyanocobalamin)
• Mempunyai struktur yg kompleks , hanya ada
pada Hewan dan dihasilkan mikrobia tertentu.
• Vitamin B12 komersial berupa bubuk kristal
Cyanocobalamin berwarna merah gelap.
• Kebutuhan vitamin B12 ini sangat kecil, hanya
1-2 µg per hari.
• Vit B12 ini relatif stabil terhadap Panas maupun
Oksigen, terutama pada pH Netral atau sedikit
asam. Pada pH alkali maupu asam, stabilitasnya
rendah sekali.
• Vit B12 terdekomposisi oleh senyawa oksidator
dan reduktor ; dan tidak stabil terhadap Cahaya
maupun radiasi Ultraviolet.
Pada Produk Susu
• Susu Pasteurisasi relatif stabil vit B12 nya.
• Tetapi proses sterilisasi menyebabkan
kehilangan 20 % vitamin ;
• Spray drying susu bubuk kehilangan 20-35 %.
Stabilitas Vitamin pd pH Asam & Alkali