9
MODUL ANALISIS BAHAN TAMBAHAN DAN ZAT-ZAT LAIN YANG PATUT DI WASPADAI PADA MAKANAN
Oleh:
Sulaiman Rasyid
Program Studi Farmasi
Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Juli 2015
KATA PENGANTAR
Modul ini disusun untuk memenuhi tugas sebagai pengganti nilai mata kuliah Kimia Farmasi Analisa Teori dan Praktik yang diharapkan dapat bermanfaat untuk kepentingan analisis bahan-tambahan dan zat-zat lain yang patut diwaspadai pada makanan.
Modul ini dibuat sedemikian rupa agar mudah dipahami dan dapat diterapkan dalam proses analisis yang sesungguhnya baik analisis secara kualitatif maupun kuantitatif. Metode yang digunakan telah dipilih yang relatif sederhana, aman dan aplikatif sesuai kondisi yang sesungguhnya.
Semoga modul ini dapat bermanfaat dalam pengembangan Ilmu Kimia Analisa di masa mendatang dan menjadi amal jariyah bagi yang membuatnya.
Pondok cabe, Juli 2015
Sulaiman Rasyid
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR 2
DAFTAR ISI 3
PENDAHULUAN 4
ANALISIS BAHAN PENGAWET MAKANAN 5
ASAM SORBAT DAN GARAMNYA 5
ASAM ASAM BENZOAT 6
SULFIT 7
NITRIT/NITRAT 8
ANALISIS BAHAN PEMANIS MAKANAN 9
SAKARIN 9
SIKLAMAT 10
ASPARTAM 10
ANALISIS PEWARNA MAKANAN 12
TARTRAZIN 16
SUDAN 3 18
ANALISIS BAHAN TAMBAHAN LAIN 19
BHT dan BHA 20
MSG 22
ANALISIS BAHAN BERBAHAYA YANG SERING DISALAHGUNAKAN 23
FORMALIN 24
BORAKS 26
RHODAMIN B 28
PENDAHULUAN
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 329/Menkes/PER/XII/1976 disebutkan bahwasanya yang dimaksud dengan bahan tambahan makanan adalah bahan yang ditambahkan dan dicampurkan sewaktu pengolahan makanan untuk meningkatkan mutu. Termasuk ke dalam bahan tambahan makanan adalah: pengawet, pewarna, penyedap rasa dan aroma, pemantap, antioksidan, pengemulsi, antigumpal, pemucat dan pengental.
Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, didapatkan perubahan perlakuan terhadap berbagai macam zat/bahan yang beredar. Terdapat zat-zat ataupun bahan-bahan yang sebelumnya aman dikonsumsi tanpa ada keterangan penjelas atau aturan yang mengikat lainnya namun sekarang menjadi sesuatu yang memiliki ambang batas pemakaian, bahkan ada yang sampai pada taraf sama sekali dilarang penggunaannya.
Diperlukannya sebuah metode analisis yang efektif dan efisien baik untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif. Selain sebatas untuk pengembangan ilmu pengetahuan, untuk sisi aplikatif metode analisis yang handal amat sangat bermanfaat juga agar dapat menjamin kualitas pangan yang dikonsumsi dan menekan penyalahgunaan.
Pada modul ini secara selektif dipilih zat/bahan yang populer digunakan ataupun banyak ditemui kasus-kasus penyalahgunaannya. Metode analisis yang di hadirkan juga terlebih dahulu diseleksi terutma disesuaikan dengan kondisi yang ada agar dapat diterapkan secara aplikatif.
Pada modul ini, metode yang disajikan diperoleh berdasarkan sumber yang dianggap terpercaya namun juga memperhatikan faktor keterbaruan referensi. Pada catatan kaki yang tertera dicantumkan sumber primer agar pembaca dapat menelusuri kembali referensi yang menjadi rujukan.
ANALISIS BAHAN PENGAWET MAKANAN
Bahan pengawet merupakan salah satu jenis bahan tambahan makanan yang hampir selalu ada pada setiap produk makanan maupun minuman. Bahan pengawet digunakan untuk meningkatkan waktu guna produk makanan. Zat pengawet terdiri atas senyawa organik dan senyawa anorganik dalam bentuk asam atau garamnya. Zat pengawet organik lebih sering digunakan karena lebih mudah dibuat dan dapat terdegradasi sehingga mudah diekskresikan dari tubuh manusia. Bahan pengawet organik yang terdapat dalam modul ini adalah asam sorbat dan asam benzoat sedangkan bahan pengawet anorganiknya adalah sulit serta nitrat/nitrit.
ASAM SORBAT DAN GARAMNYA
Asam sorbat tergolong asam lemak monokarboksilat yang berantai lurus dan mempunyai ikatan tidak jenuh (á-diena). Bentuk yang digunakan umumnya garam Na- atau K-sorbat.
Asam sorbat digunakan sebagai pengawet dalam berbagai jenis makanan. Asam sorbat menghambat pertumbuhan jamur. Asupan harian yang diterima (acceptable daily intake atau ADI) asam sorbat adalah 25mg/kg berat badan(BB).
Analisa Kuantitatif
GC-MS
Matriks
Penyiapan sampel/ekstraksi
Kolom
Kondisi
Deteksi
Referensi
Makanan
Ekstraksi dengan eter dan CH2Cl2. Ubah bentuk ester trimetilsilil.
OV-1 3% dengan ukuran partikel 100-200 mesh 1,8 x 2 mm (i.d)
Suhu Oven: 80-210 oC, 8 oC/menit; suhu injektor 200 oC; Gas pembawa N2 20mL/menit
FID 280 oC
AOAC (2000)
HPLC
Matriks
Penyiapan sampel/ ekstaksi
Kolom
Fase Gerak
Deteksi
Referensi
Sediaan Farmasi
Sampel disaring melalui penyaring 0,45 mikron
Lichrosorb RP 18 (25 cm x 4,6 mm; 7µm)
Metanol-air + asam asetat 1%; 1mL/menit
UV 254 nm
Ivanovic et al. (1995)
Elektroforesis kapiler
Suatu metode identifikasi dan kuantifikasi asam sorbat dalam bahan makanan dan minuman telah dianalisis dengan kromatografi kapiler elektronik misel (KKEM). Sebagai standar internal digunakan asam dehidroaskorbat. Pemisahan dilakukan dengan kolom kapiler silika lebur panjang 68cm dengan menggunakan bufer yang tersusun dari natrium dodesilsulfat 0,05 M dan dinatrium hidrogen fosfat 0,02 M pH 9,2. Banyaknya kandungan asam sorbat dan asam benzoat yang diperoleh bersesuaian dengan hasil yang diperoleh dengan HPLC (pant dan trenerry, 1995)
ASAM BENZOAT
Asam Benzoat merupakan bahan pengawet yang luas penggunaannya dan sering digunakan pada bahan makanan yang asam. Bahan ini digunakan untuk mencegah pertumbuhan khamir dan bakteri. Karena kelarutan garamnya lebih besar, maka biasa digunakan dalam bentuk garamnya (natrium benzoat). Dalam makanan yang bersifat asam, garam benzoat akan diubah kebentuk efektifnya yakni asam benzoat. Asupan harian yang diterima (acceptable daily intake atau ADI) asam benzoat adalah 5mg/kg berat badan(BB).
Analisa Kuantitatif
GC
Matriks
Penyiapan sampel/ekstraksi
Kolom
Kondisi
Deteksi
Referensi
Makanan
Ekstraksi dengan eter dan CH2Cl2. Ubah bentuk ester trimetilsilil.
OV-1 3% dengan ukuran partikel 100-200 mesh 1,8 x 2 mm (i.d)
Suhu Oven: 80-210 oC, 8 oC/menit; suhu injektor 200 oC; Gas pembawa N2 20mL/menit
FID 280 oC
AOAC (2000)
HPLC
Matriks
Penyiapan sampel/ ekstaksi
Kolom
Fase Gerak
Deteksi
Referensi
Sirup Farmasetik
Sampel diencerkan dengan fase gerak dan disaring melalui penyaring 0,45 mikron
Symmetry Shield RPC8 (250 mm x 4,6 mm; 5 µm)
Metanol; asam fosfat 8,5 mM yang mengandung trietilamin pH 2,8 (40:60)
UV 247 mm
Heinanen Barbas (2001)
Spektrofotometri UV
Asam benzoat dan pengawet lainnya disiapkan dengan melarutkan dalam etanol anhidrat. Larutan baku kerja disiapkan dengan mengencerkan larutan baku induk dengan akuades sebelum digunakan untuk analisis. Bufer Britton-Robinson (B-R) disiapkan dari asam fosfat, asam asetat, asam borat dan natrium hidroksida. Sejumlah tertentu larutan asam benzoat (AB), MP, PP dan AS atau ekstrak sampel dipindahkan ke labu takar 10mL diikuti dengan penambahan 0,5 mL bufer B-R pH 2,21 dan diencerkan sampai tanda dengan akuades dan dicampur secara sempurna. Spektrum absorbansi untuk tiap larutan dibaca terhadap blangko pada panjang gelombang 200-320 nm dengan interval 1 nm dan absorbansi terukur digunakan untuk perhitungan kandungannya.
SULFIT
Analisa Kuantitatif
Metode DNTB
Penyiapan sampel: tiap sampel makanan ditimbang secara seksama (untuk padatan) atau dipipet (untuk sampel cairan) lalu dimasukkan ke gelas beaker yang mana sebanyak 30mL air ditambahkan. Campuran digojog dan diultrasonik selama 15 menit sebelum disaring melalui penyaring membran 0,45 µm. Filtrat diencerkan sampai 100 mL dengan air dan diukur sesuai dengan prosedur berikut.
Larutan DNTB disiapkan dengan melarutkan 0,060 g 5,5'-ditiobis (asam2-aminobenzoat) dalam 10 mL etanol dan mengencerkannya sampai 100mL dengan bufer fosfat salin (PBS pH 7,2)
Analisis sulit dengan metode DTNB: sejumlah tertentu larutan kerja sulit atau larutan sampel diletakkan dalam labu takar 10 mL dan diencerkan dengan air sampai kurang lebih 8 mL, selanjutnya 1 mL larutan DTNB ditambahkan dan larutan diencerkan sampai 10 mL dengan air. Absorbansi diukur pada panjang gelombang 412 nm dengan akuades sebagai blangko setelah reaksi selama 5 menit pada suhu kamar.
NITRIT/NITRAT
Garam nitrit umumnya digunakan untuk proses uring daging untuk memperoleh warna yang baik dan mencegah pertumbuhan mikroba. Penggunaan nitrit pada ikan dan daging ternyata menimbulkan efek yang membahayakan kesehatan. Nitrit dapat berikatan dengan asam amino atau amida dengan membentuk turunan nitrosamin
Analisa Kuantitatif
Metode Greis I
Analisis sampel: Sebanyak kurang lebih 5 gram sampel ditimbang secara seksama lalu dimasukkan dalam gelas piala 50 mL. Sampel selanjutnya ditambah dengan 40 mL air bebas nitrit yang telah dipanaskan pada suhu 80oC lalu diaduk dengan pengaduk kaca dan dipindahkan ke dalam labu takar 500 mL. Labu piala dibilas dengan air panas lalu ditambahkan ke dalam labu takar. Larutan selanjutnya ditambah dengan air bebas nitrit panas sampai volumenya ±300mL lalu memanaskannya diatas penangas air 80oC selama 2 jam sambil sesekali digoyang. Larutan selanjutnya ditambah dengan 5 mL HgCl2 jenuh, digoyangkan pada suhu kamar, diencerkan sampai tanda batas, dikocok dan disaring. Sejumlah larutan hasil penyaringan dipipet lalu dimasukkan ke dalam labu takar 50 mL, ditambah 2 mL pereaksi Griess, dan diencerkan dengan air bebas nitrit sampai tanda batas. Larutan dibiarkan selama 1 jam supaya terbentuk warna. Larutan di baca absorbansinya pada panjang gelombang 520nm terhadap blangko yang terdiri atas air bebas nitrit dan pereaksi Griess.
ANALISIS BAHAN PEMANIS MAKANAN
Pemanis buatan pada dasarnya dianggap sebagai bahan tambahan yang sering digunakan dalam sediaan farmasetis dan dalam produk harian. Karena dasar itulah pemanis buatan biasa disebut juga pemanis (non-nutrisi) merupakan salah satu kelompok bahan tambahan makanan yang penting. Pemanis memberikan rasa manis yang sensasional akan tetapi hanya memberikan sedikit energi makanan. Terdapat banyak pemanis buatan tapi hanya sedikit yang dibolehkan digunakan dalam bahan makanan. Jenis pemanis yang digunakan berbeda antara satu negara dengan lainnya. Di Uni Eropa ada 6 pemanis yang digunakan dengan intensitas tinggi yang diperbolehkan antara lain: Acesulfam K, aspartam, asam siklamat dan garamnya, sakarin dan garamnya, sukralosa dan neohesperidin dihirokalkon. Sementara di Amerika tidak memasukkan siklamat dan neohesperidin dihidrokalkon akantetapi memasukan neotam (Zygler dik., 2009). Pemanis dapat digunakan secara sendiri-sendiri ataupun campuran. Kebanyakan industri menggunakan pemanis campuran karena adanya daya menghilangkan sisi lain dari pemanis lain. Contoh yang paing umum digunakan adalah campuran sakarin-siklamat (1:10). Siklamat dapat menutupi rasa pahit/getir yang ditimbulkan sakarin dan dikasus lain penggunaan sakarin pada beberapa orang dapat menutupi efek rasa yang tidak menyenangkan. Pembagian kelompok pemanis buatan: sintetik, semi sintetik dan alami.
SAKARIN
Sakarin (orto-benzoat sulfamida atau C6 H4 COSO2NH)ditemukan secara tidak sengaja oleh Remsen dan Fahlberg di Univeristas Jhons Hopkins pada tahun 1879. Pemanis ini adalah yang paling awal ada di pasaran. Nilai konsumsi harian yang diperbolehkan FAO (BPOMnya Amerika) adalah antara 0 dan 5 mg/kg BB tiap hari. Kemanisan sacharin fsac,g(10) sebesar 450. Pemanis ini telah digunakan di 90 negara.
Analisa Kuantitatif
Spektrofotometri UV
Pemanis padat : sejumlah kurang lebih 1 gram sampel yang ditimbang secara seksama dipindahkan ke labu Erlenmeyer 50 mL, ditambah dengan 7 mL etanol, dan selanjutnya diaduk selama 15 menit, dan larutan disaring melalui penyaring kertas Whatman no 41 dan selanjutnya dicuci dengan pelarut yang sama. Filtrat diuapkan sampai tersisa kurang lebih 4 mL dan larutan didinginkan dalam penangas es selama 5 menit. Larutan yang dihasilkan disaring dan dipindahkan ke labu takar 10 mL, dan diencerkan sampai tanda batas dengan pelarut yang sama.
Pembuatan kurva kalibrasi dan analisis sampel: kurva kalibrasi disiapkan sebagai berikut, alikuot larutan induk sakarin (yang terdiri atas sakarin dengan konsentrasi 2,05 x 104 sampai 3,00 x 103 M) dipindahkan ke labu takar 10 mL. Secara berurutan larutan ditambah dengan 2,00 mL larutan p-kloranil 2,00 x 102 M (yang disiapkan dalam aseton) lalu ditambah dengan 0,5 mL hidrogen peroksida 7,10 M. Akhirnya larutan dibuat sampai tanda batas dengan etanol dan absorbansi di baca pada 550 nm terhadap reagen blangko (yang disiapkan dengan cara yang sama akan tetapi tidak mengandung sakarin) setelah meletakan larutan pada suhu kamar (25oC) selama 10 menit. Grafik kalibrasi disiapkan dengan membuat absorbansi terhadap konsentrasi sakarin. Untuk analisis sampel, sejumlah alikuot tiap sampel yang bersesuaian (absorbansi akhir sampel harus masuk pada kisaran absorbansi kurva baku) digunakan dan dianalisisi sesuai dengan prosedur sebagaimana dijelaskan diatas.
SIKLAMAT
Setelah dibolehkan digunakan di beberapa negara, siklamat dilarang dikonsumsi di Amerika karena dugaan toksisitasnya. Asam siklamat larut dalam air. Kelarutannya ditingkatkan dalam bentuk garam natrium atau kalsium. Stabil pada kisaran pH dan suhu yang luas. Kemanisan siklamat fsac,g(10) sebesar 35
Analisa Kuantitatif
Elektoforesis Kapiler (EK)
Siklamat juga telah sukses dianalisis dengan EK. Deteksi dengan UV secara tidak langsung 254 nm digunakan untuk analisis siklamat dalam minuman dan selai. Penyiapan sampel adalah minimal. Minuman diencerkan dengan air deionisasi, sementara jika sampel berupa selai dicampur air deionisasi dan disaring. Kolom kapiler silika lebur yang dilapisi dengan satu elektrolit yang tersusun atas heksadesil-trimetilamonium hidroksida 1mM dalam natrium benzoat 10mM digunakan. Waktu analisa kurang dari 5 menit.
Metode ini telah dimodifikasi untuk penggunaan dalam analisis bahan makanan yang lebih luas dengan menambahkan tahap ekstraksi fase padat. Ekstrak sampel dilewatkan melalui cartridge SPE Oasis HLB dengan tujuan untuk menghilangkan senyawa pengganggu. Bufer yang digunakan untuk pemisahan adalah heksasetiltrimetil amonium bromida dalam kalium sorbat 10mM. Panjang gelombang deteksi dan referen masing-masing adalah 300 dan 254 nm (Zygler et al., 2009)
ASPARTAM
Aspartam memiliki bentuk fisik serbuk kristal putih dan tidak berbau. Kemanisan aspartam fsac,g(10) sebesar 133. Sebagaimana senyawa protein, aspartam mempunyai nilai kalori 17 kjoule/g, namun karena tingkat kemanisannya tinggi maka yang digunakan hanya sedikit sehingga masih dapat dikelompokkan sebagai pemanis "non-nutrisi". Stabil dalam bentuk kering, terdegradasi dalam larutan dan masih tergantung pH juga suhu sehingga aspartam tidak sesuai untuk pemanis makanan yang dipanaskan. Sama seperti sakarin, aspartam juga sudah diperbolehkan penggunaannya di 90 negara.
Analisa Kuantitatif
HPLC
Fase terbalik dengan detektor spektroflurometer (panjang gelombang 205nm, 214nm dan 215 nm) dan dengan fase gerak yang mengandung buferfosfat dan asetonitril dan/ metanol yang merupakan cara utama analisa kuantitatif. Kebanyakan mengguanakn kolom dengan ukuran panjang 25 cm, akan tetapi aspartam dan metabolitnya dapat dipisahkan dengan kolom pendek 3 cm dengan deteksi UV. Karena kolom yang digunakan pendek, maka waktu analisis dikurangi menjadi 10 menit akan tetapi selektifitasnya jauh lebih jelek dibandingkan jika menggunakan kolom 25 cm.
ANALISIS PEWARNA MAKANAN
Zat warna makanan merupakan kelompok bahan tambahan makanan yang paling menarik karena sering kali warna satu produk makanan/minuman menjadi faktor utama ketertarikan konsumen dengan produk tersebut. Zat warna makanan terbagi menjadi 2 kelompok besar yakni zat warna sintetis dan zat warna alami seperti karoten. Berdasarkan arahan Uni Eropa No 94/36/WE, zat warna yang diperbolehkan antara lain: Tartrazin, Quinolin Yellow, Sunset Yellow, Carmoisine, Amaranth, Ponceau 4R, Erythrozine, Allura Red, Patent Blue, Indigo Carmine, Brilliant Blue FCF, Brown HT (Kuchrarska and Grabka, 2010). Secara umum zatwarna sintetis dibagi menjadi 5 kelompok utama yaitu: Senyawa Azo, Gugus TriArilMetan, Turunan Kinoptalon dari Quinolin Yellow, Anten sebagai Eritrosin dan Zat warna Indigo.
TARTRAZIN
SUDAN 3
ANALISIS BAHAN TAMBAHAN LAIN
BHT dan BHA
MSG
ANALISIS BAHAN BERBAHAYA YANG SERING DISALAHGUNAKAN
FORMALIN
BORAKS
RHODAMIN B
