Bahan Tambahan Pangan Kuliah ITP
Tujuan Mahasiswa dapat menyebutkan: • Pengertian Bahan Tambahan Makanan • Menyebutkan jenis Bahan Tambahan Makanan • Menjelaskan fungsi, kelebihan dan resiko penggunaan Bahan Tambahan Makanan
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.
Jenis BTP menurut cara pengaplikasiannya
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
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.
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)
• 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. • Termasuk di dalamnya tokooferol (turunan vit E) dan butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), dan 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
curcumin
*Plus other similar compounds. **Many carotenoids used as food colorants are chemically synthesized.
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
