Hambatan gizi & peracunan FAKTOR TOKSIK LAINNYA Lanjutan “setelah pengolahan”

Oksidasi keberadaan senyawa pengoksidasi dalam bahan pangan  dari aditif bisa berupa hydrogen peroksida dan benzoil peroksida  sebagai agent bakterisidal pada susu / pemutih pada tepung Bisa juga pada radikal bebas yang terbentuk selama pengolahan (peroksidasi lipid, fotooksidasi riboflavin, reaksi milliard) Polifenol pada bahan tanaman dapat dioksidasi oleh oksigen pada pH netral alkali membentuk Quinon shg terbentuk peroksida

Oksidasi….. senyawa pengoksidasi penyabab proses Oksidasi berupa residu asam amino dan menyebabkan polimerasi protein residu asam amino yang rentan terhadap reaksi oksidasi adalah Met, Cys/cysteine, Trp & His dan yang agak rentan adalah Tyr Oksidasi lipid tidak jenuh menghasilkan radikal alkoksi dan peroksi Radikal yang terbentuk dapat bereaksi dengan protein, membentuk radikal bebas lipidprotein

Oksidasi….. Radikal bebas lipid-protein terkonjugasi selanjutnya mengalami polimerasi cross-linking protein radikal bebas dapat menginduksi pembentukan radikal bebas pada rantai samping sistein dan histidin  mengalami cross linking dan polimerisasi Peroksida lipid dalam bahan pangan akan terdekomposisi menghasilkan aldehid, keton dan khususnya malonaldehide

Oksidasi….. Senyawa karbonil akan beraksi dengan gugus amino protein melalui reaksi amino-karbonil dan pembentukan basa Achiff Reaksi malonaldehide dengan rantai samping lisik akan mengakibatkan cross-linking dan polimerisasi protein reaksi ini berakibat pada turunnya nilai gizi protein dan menimbulkan off-flavour

Reaksi Dengan Nitrit Reaksi nitrit dengan amin sekunder, dan pada beberapa kasus dengan amin primer & sekunder membentuk N- nitrosoamin  senyawa yg bersifat karsinoganik Nitrit biasanya ditambahkan pada daging  mempertahankan warna & mencegah pertumbuhan bakteri Asam amino (residu) dalam reaksi ini Pro, His, Trp

Reaksi Dengan Nitrit……. Arg dan Cys juga dapat bereaksi dengan nitrit Reaksi ini biasanya terjadi pada suasana asam dan suhu tinggi Amin sekunder yang dihasilkan dari reaksi millard (produk amadori dan Heyns), juga dapat bereaksi dengan Nitrit Pembentukan N-nitrosoamin pada pemasakan, grilling dan broilling daging telah menjadi perhatian khusus dampaknya menghasilkan senyawa karsinogenik Pembentukan senyawa karsinogenik dikurangi dengan pe+an asam askorbat dan eritorbat

Perubahan kimia dan nilai gizi karbohidrat Ada dua jenis perubahan pada karbohidrat: Perubahan karbohidrat tanpa adanya senyawa lain Perubahan karbohidrat akibat adanya interaksi dengan senyawa amino (millard) komponen karbohidrat terdiri : Monosakrida (1 unit gula) Disakarida (2 unit gula) Oligosakarida (bebrapa unit gula) Polisakarida

Perubahan kimia dan nilai gizi karbohidrat……. Monosakirada cukup stabil pada kisaran pH 3-7 Akan tetapi diluar pH 3-7 dan tergantung kondisi lainya juga bisa terjadi perubahan yang ekstensif Elonasi yang diikuti dengan elimansi molekul air adalah reaksi yang dominan yang terjadi pada suasana asam pada suasana basa dapat terjadi enolisasi & bahkan fragmentasi molekul gula yang diikuti reaksi Millard sekunder Reaksi ini akan lebih cepat bila adanya pemanasan dan kenaikan suhu saat pemanasan

Perubahan kimia dan nilai gizi karbohidrat……. Pada kondisi basa dan diikuti pemanasan molekul gula mudah mengalami fragmentasi (pemutusan ikatan karbon-karbon) melalui reaksi retroaldol yg menghasilkan senyawa karbonil yang reaktif hasil berupa senyawa volatile  sbg flavor juga senyawa berwarna coklat Dari segi gizi pada gula khususnya selama pemanasan akan mengurangi ketersediaan gula  kalori bahan pangan turun Walau masih kontroversial senyawa coklat yang terbentuk merupakan polimer  dikhawatirkan memberikan dampak bagi kesehatan

Perubahan kimia dan nilai gizi karbohidrat……. Tidak seperti monosakarida, Pemanasan pada polisakarida (pati) dengan media air yang banyak justru lebih menguntungkan  pati akan terhidrolisis dalam bentuk molekul yang lebih kecil ( oligi, di, mono)  Pati mudah dicerna karamel dalam industry/RT dengan cara mencairkan gula/sirup gula pemanasan dengan katalis asam atau basa (ada pula use ammonia) reaksi ini sebenarnya sama dengan reaksi Millard, tetapi karena tanpa adanya senyawa amino maka digunakan istilah karamelisasi

Reaksi Gula Dengan Asam Amino (Maillard) pada dasarnya reaksi ini sangatlah komplek dan saling berhubungan  membentuk jaringan yang kompleks tahapan dalam reaksi Maillard ada 3 tahap Tahap awal Tahap Intermediet Tahap Akhir

Reaksi Gula Dengan Asam Amino (Maillard)…….. TAHAP AWAL Maillard Melibatkan pembentukan ARP melalui glikosilamin N-tersbstitusi Merupakan tahap reaksi kimia yang sudah diketahui secara baik Pada tahap ini belum terjadi perubahan warna coklat TAHAP KEDUA Maillard Pada tahap 2 melibatkan dekomposisi ARP sehingga terbentuk senyawa – senyawa volatile dan non volatile yang bermolekul rendah TAHAP KETIGA Maillard Melibatkan pembentukan glikosilamin N-Tersubstitusi dan penyusunan kembali (rearrangement) struktur glikosilamin yang terbentuk

Reaksi Gula Dengan Asam Amino (Maillard)…….. Pada tahap intermediate terjadi : Dehidrasi dengan melepaskan 3 molekul air membentuk furfural atau melepaskan 2 nmolekul air membentuk reduktan Fisi terutama dengan retroaldolisasi Degradasi Strcker yang melibatkan senyawa Alfa asam amino dengan senyawa dikarbonil, baik dehidroredukton maupun produk-produk fisi

Reaksi Gula Dengan Asam Amino (Maillard)…….. Pada tahap akhir terdiri dari konversi senyawa karbonil, furfural, produk-produk fisi, dehidroreduktan atau aldehyde strecker menjadi produk berberat molekul tinggi (melanoidin) melalui interaksinya dengan senyawa amin Jika reaksi maillard terjadi bahan pangan  menurunkan nilai atau kandungan gizi Hal ini terjadi karena asam amini bebas esensial dan residu asam amino( khususnya lisin) berpartisipasi dalam reaksi maillard reaksi maillard bukanlah masalah yang serius dalam penurunan nilai gizi bahan pangan, kecuali dari beberapa produk pangan (makanan Bayi)

Reaksi Gula Dengan Asam Amino (Maillard)…….. Semua asam amino dapat berpartisipasi pada reaksi Maillard  karena asam amino memiliki gugus amino bebas kebanyakan asam amino dalam bahan pangan dalam bentuk terikat pada rantai peptide dan hanya gugus alfa amino terminal atau gugus amino yang terdapat pada rantai samping yg dapat bereaksi dengan rantai karbonil (umumnya gugus karbonil yg ada pada gula pereduksi) Reaksi Maillard dapat mempengaruhi ketersediaan biologis protein (bioavailability) protein KARENA residu asam amino pembatas yang ada pada peptide seperti Lys, Arg & His akan bereaksi dengan gula pereduksi membentuk produk Amadori

Reaksi Gula Dengan Asam Amino (Maillard)…….. Semua produk Amadori baik dari lisin bebas atau yang terikat pada peptide ternyata 70% nya tidak diserap oleh bayi, Sehingga tidak bioavailable makanan susu formula bayi biasanya banyak mengandung lisin dan gula pereduksi laktosa jika pengolahannya tidak terkontrol, maka sejumlah residu lisin menjadi tidak bioavailable (tidak tersedia) karena telah bereaksi dengan laktosa AKIBATNYA Protein Efficiency Ratio (PER) makanan bayi tersebut mengalami penurunan ketersediaan biologis protein juga dipengaruhi oleh cross linking dimana molekul kecil (glioksal & metilglioksal) terlibat  protein TIDAK DAPAT untuk dicerna

Reaksi Gula Dengan Asam Amino (Maillard)…….. Raksi Maillard juga data menyababkan senyawa toksik : Imodazaquinolin (IQ) & Imidazaquinoxalin (IQx) Piridin atau pirazin hasil reaksi Maillard bereaksi dengan Aldehide dan Kreatin untuk membentuk Senyawa IQ dan IQx Senyawa IQ dan IQx telah teridentifikasi pada daging sapi panggang dan daging ayam panggang, daging sapi goreng dan ikan sardine panggang daging & ikan  dipanaskan dapat mengandung amin heterosiklik pada kadar ppb Akan tetapi pada kadar ppm / kg berat badan amin heterosiklik mampu memicu terbentuknya tumor pada tikus dan monyet

Perubahan Kimia dan Gizi Lipid Lipid merupakan salah satu komponen utama bahan pangan selain karbohidrat dan protein peranan lipid dalam menentukan karakteristik bahan pangan cukup besar Reaksi yang terjadi selama pengolahan meliputi hidrolisis, oksidasi dan pirolisis. oksidasi lipid biasanya terjadi melalui proses pembentukan radikal bebas yang terdiri dari 3 tahapan Inisiasi Propagasi Terminasi

Perubahan Kimia dan Gizi Lipid…… Tahap Inisiasi R + H R* + H* 2. Tahap Propagasi R* + O2 RO2* RO2* + RH ROOH + R* 3. Tahap Terminasi R * + R* RO2* + RO2* Produk RO2* + R* Pada awal reaksi terjadi pelepasan hydrogen dari asam lemak tak jenuh secara homolitik  terbentuk radikal karna adanya inisiator (panas, oksigen aktif, logam dan cahaya) Pada keadaan normal, radikal cepat bereaksi dengan Oksigen membentuk radikal peroksi jika berlanjut membentuk hidroperoksida dengan suatu alkil radikal Radikal alkil yang terbentuk bereaksi dengan Oksigen  dengan demikianreaksi autooksidasi adalah reaksi berantai radikal bebas Karena laju reaksi antar radikal alkil dengan oksigen cepat, kebanyaan terbentuk adalah radikal peroksi yang berakibat terminasi utama melibatkan 2 radikal peroksi

Stabilitas vitamin Sebagian vitamin akan rusak selama pengolahan karena vitamin sensitive terhadap pH, Oksigen, Cahaya, panas atau kombinasi dari semua factor tersebut Vitamin A stabil pada kondisi atmosfir yang inert akan tetapi akan cepat rusak pada pemanasan bersama dengan tersedianya Oksige, khususnya pada suhu tinggi Seluruh vitamin A akan rusak jika dioksidasi atau didehidrogenasi selain itu juga sensitive terhadap sinar UV Vitamin C cukup stabil pada larutan asam Vitamin C rusak oleh cahaya, akan lebih rusak jika dalam kondisi alkali (basa), adanya oksigen, tembaga dan besi

Stabilitas vitamin…… Biotin relative stabil pada pemanasan, adanya cahaya & oksigen Sebanyak 50% biotin akan rusak akibat adanya perebusan selam 6 jamdalam larutan HCl 30% dan 17 jam dalam larutan KOH Biotin dapat diinaktivasi oleh senyawa kimia yang dapat mengoksidasi atom sulfur dan oleh asam dan basa kuat Vitamin D relative stabil terhadap panas, asam dan Oksigen Stabilitas Vit D dipengaruhi oleh pelarut, dimana vitamin inni dapat dilarutkan Vitamin D stabil jika disimpan dalam bentuk Kristal dan dalam wadah botol gelas berwarna amber (kecoklatan)

Stabilitas vitamin…… Vit D akan rusak jika berada dalam bahan pangan yg alkil KHUSUSNYA bahan pangan tersebut terkena cahaya dan kontak dengan udara Asam Folat stabil pada pemanasan pada suhu didih air pH 8 Selma 30 menit Asam folat akan mengalami kerusakan besar jika dipanaskan pada suhu otoklaf (suhu sterilisasi) pada kondisi asam atau alkali Kerusakan akan semakin cepat apabila adanya Oksigen dan Cahaya

Stabilitas vitamin…… Vit B yang lain (Niasin) stabil pada udara, cahaya panas, asam dan alkali Asam pantotenat paling stabil pada kisaran pH 5,5-7,0 Akan cepat terhidrolisa pada kondisi asam atau basa yang lebih kuat Akan bersifat labil terhadap panas kering, pemanasan pada kondisi asam dan basa Vit B-12 stabil pada pemanasan dalam media netral dan dalam bentuk murni Vitamin B-12 dalam bahan pangan yg relative asam atau basa : pemanasan akan merusak vitamin ini

Stabilitas vitamin…… Kelompok Vit B-6 terdiri dari piridoksin, piridoksal & piridoksamin Piridoksin stabil pada panas, alkali atau asam kuat Sensitif terhadap cahaya khususnya UV Pridoksal & piridoksamin akan cepat rusak oleh adanya cahaya, udara dan oleh panas Piridoksamin khususnya sensitive selama pengolahan

Stabilitas vitamin…… Tokoferol stabil jika dipanaskan pada suasana asam tapi tidak ada oksigen, selain itu juga stabil terhadap cahaya tampak Tidak stabil jika ada oksigen, suasana alkali, adanya garam feri dan oleh sinar UV Tokoferol sebagian besar akan rusak akibat adanya oksidasi minyak dan pada deep fat frying Vit K stabil terhadap panas dan pereduksi akan tetapi labil terhadap oksidator, asam kuat dan cahaya.