Zat aditif dan suplemen makanan

Zat aditif dan suplemen makananKelas CYunal maudi Pane (14-094)Kana Maulina M (14-075)Ayu Arimpi (14-081)Rizky Ramadhan (14-073)Mia Yunita (14-097)Arbie Saldi (14-103)Annida Zahra (14-101)Rahmat F (14-083)Rizki Agusman P (14-087)Rizki Ambara (14-105)Saprin (12-004)

Zat aditif dan suplemen makananPeran dari mikroorganisme didalam pembuatan makanan tidak hanya dibatasi oleh produksi dari makanan dan minuman yang difermentasikan. Banyak produk dari fermentasi mikroba yang terdapat makanan sebagai zat penambah (aditif) dan suplemen (nutrisi) dalam makanan. Zat tersebut dapat termasuk antioksidan, zat perasa, perwarna, pemanis, maupun vitamin.Be

Berikut merupakan pembagian zat aditif makanan dan penghasilnya

Zat RasaZat perasa ini dapat berupa zat alami maupun zat yang di sintesis oleh manusia. Zat ini dapat berupa zat kompleks dari gabungan berbagai macam zat rasa, ataupun zat rasa tunggal. Banyak zat rasa yang didapatkan dari mikroorganisme yang tidak diproduksi melalui fermentasi biasa dikarenakan produktifitasnya yang rendah. Banyak kasus dimana biokonversi lebih disarankan, dengan cara menambah prekursor kedalam mikroba fermentasi yang aktif. Beberapa enzim mikroba juga digunakan untuk memodifikasi rasa dari makanan ataupun minuman. Nariginase contohnya, digunakan untuk menghilangkan rasa pahit didalam jeruk yang mengandung narigin. Berikut merupakan tabel kategori dalam zat ras yang diproduksi oleh mikroorganismeBerdasarkan tabel 13.2 dan gambar 13.1 terlihat bahwa beberapa zat aroma dan zat rasa dapat diproduksi oleh mikroorganisme melalui pengubahan asam-asam organik menjadi zat rasa.

LipidBeberapa mikroorganisme yang mengumpulkan lipid yang lumayan banyak. Contoh dari ragi dari genera Candida, Lipomyces, Rhodotorula, dan Yarrowia, fungi berfilkamen seperti spesies Mucor, dan beberapa alga. Mikroorganisme ini dapat mengakumulasikan lipid sampai lebih dari 40% dari berat kering mereka, khususnya jika mereka tumbuh di media yang nutrisinya terbatas. Lipid yang terproduksi umumnya adalah triasil gliserol (trigliserida) mengandung asam lemak, asam palmitat, linolenik dan asam stearat. Glikolipid juga diproduksi bagi beberapa mikroorganisme. Beberapa zat ini berguna sebagai surfaktan dan mungkin dapat digunakan sebagai pengemulsi ataupun zat pendispersi.Pengawet alamiMikroorganisme memproduksi beberapa zat antimikroba, termasuk asam organik, enzim dan antibiotik. Asam organik, kebanyakan asam laktat, digunakan dalam pengawetan makanan, dan enzim mikroba yang sama dengan lysozyme mempunyai potensial sebagai pengawet. Tetapi, dalam aplikasi dari antibiotik, yang kebanyakan digunakan dalam kemoterapi, seperti hal ini untuk pengawetan makanan tidak dimungkinkan karena rasa takut akan imunitas dan ketahanan dari mikroorganisme meningkat, berpotensinya zat tersebut sebagai racun, dan reaksi alergi. Pengembangan untuk mencari antibiotik yang dapat digunakan sebagai pengawet makanan sangatlah rumit, memerlukan waktu, dan mahal.Saat ini, hanya natamysin (pimarisin, E235) dan nisin (E234) yang dapat digunakan dalam beberapa makanan. Natamysin adalah poliena dari antifungi yang diproduksi oleh Streptomces dan umumnya digunakan sebagai antimikotik dalam memotong makanan, contohnya keju. Zat ini juga dapat digunakan secara klinis untuk mengatasi keraritis yang diakibatkan oleh jamur. Nisin, sebuah peptida dari bakteriosin dihasilkan oleh Lactococcus lactis, mempnyai lebih banyak lagi kegunaan dalam makanan, contohnya pengawetan dalam produk susu.Bakteriosin membunuh mikroorganisme dengan cepat, dengan menghancurkan membran mikroba, dimana beberapa antibiotik membunuh mikroorganisme secara lambat, dengan cara menghambat enzim-enzimnya. Dalam hal ini, mekanisme ketahanan dari bakteriosin sangatlah berbeda. Bakterosin diproduksi dari asam laktat bakteri, termasuk laktososin, nisin dan pediosin, akan lebih aktif dalam pH yang rendah. Dalam kondisi ini bahkan mereka sangat stabil, dibuktikan dengan masih adanya aktifitas biologi bahkan setelah pendidihan. Mereka menarik perhatian atas organisme yang memproduksinya mempunyai status GRAS (generally regarded as safe/ dikategorikan aman) dan banyak terdapat pada produk makanan. Mikroorganisme ini juga lebih cepat diterima konsumenNisinNisin adalah bakterosin yang mempunyai banyak kegunaan dalam pengawetan makanan. Nisin pertama kali dikenal pada tahun 1928 dan pada tahun 1940 studi in vitro ditemukan bahwa nisin mempunyai potensial sebagai obat dari tuberculosis (TBC). Tetapi, zat ini kemudian dikembangkan menjadi zat pengawet makanan dan dikomersilkan lebih dari 50 tahun. Nisin mempunyai Lethal Dose 50 (LD50) yang cukup tinggi sekitar 7 g/kg dan diterima oleh FAO dan WHO sebagai pengawet makanan.Nisin sangatlah aktif terhadap banyak bakteri gram-positif, tetapi hanya berpengaruh sedikit atau tidak bereaksi dengan bakteri gram-negatif, ragi atau jamur berfilamen. Kegunaannya antara lain mengontrol pembusukan yang diakibatkan oleh bakteri dari makanan yang telah dipanaskan atau makanan yang mempunyai pH yang rendah.

Struktur dari Nisin

Bakteri yang dapat diatasi NisinProduksi NisinNisin dibuat dengan fermentasi terkontrol dari L. Lactis dalam medium susu dengan pH dibawah 2,0. pH diatas 3, nisin mengadsorpsi sel pembuat, tetapi akan tetap terdesoripsi dalam pH 3 atau dibawahnya. Secara konsekuan, didalam pH fermentasi semua nisin dilepaskan ke medium, dimana nisin dapat diekstrak diakhir proses fermentasi nantinya. Ekstraksi pelarut digunakan dan kromatografi digunakan agar lebih efisien. Bagaimanapun, proses skala industri menggunakan metode foaming untuk mengkonsentrasikan dan memisahkan nisin. Proses ini dilakukan dengan cara menggelembungkan nitrogen atau udara melalui kolom fermentasi. Karena nisin adalah zat yang aktif dari permukaan maka nisin akan mengakumulasikan busa. Busa tersebut dikumpulkan , dan nisin dapat dipisahkan secara mekanis.Nukleosida, nukleotida dan beberapa zat lainnyaZat zat ini dapat digunakan sebagai penambah makanan dan beberapa mempunyai fungsi sebagai prekursor dalam produksi zat terapi. Nucleosida, termasuk dengan 5-guanosin monofosfat (GMP) dan 5-inosin monofosfat (IMP), mempunyai kecenderungan sebagai penguat rasa. Zat ini kebanyakan diproduksi di jepang, dengan cara hidrolisis enzim dari RNA ragi atau dari fermentasi bakteri secara langsung.VitaminBeberapa vitamin sebelumnya dapat diambil dari jaringan hewan dan tumbuhan, walaupun ragi kering telah diidentifikasi sebagai sumber dari vitamin B. Mkroorganisme sekarang digunakan sebagai sumber dari beberapa dari zat-zat penting ini, termasuk tiamin ( vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), pirodiksin (vitamin B6), cobalamin (vitamin B12), biotin, asam folat, asam askorbat (vitamin C), beta-karoten (provitamin A), ergosterol (provitamin D2), dan asam pantotenat. Dalam produksi dari beberapa vitamin, proses fermentasi langsung dapat dilakukan, dimana untuk produksi lainnya, biotransformasi atau penggabungan zat serta proses mikroba juga dapat digunakanAsam Askorbat (Vitamin C)Produksi pertahun dari zat ini sekarang sudah lebih dari 40.000 ton. Proses yang dilakukan dalam membuat senyawa ini dapat dibedakan sebagai proses biotransformasi mikroba dan reaksi dengan zat kimia. Proses ini dimulai dengan katalisis kimia yang mengakibatkan reduksi d-glukosa menjadi d-sorbitol, sebuah polihidrik alkohol. D-sorbitol lalu dioksidasi menjadi l-surbosa menggunakan Acetobacter suboxydans atau Acetobacter sylinum. Media dari biotransformasi ini adalah glukosa, ektrak ragi atau sirup jagung, yang mempunyai kandungan kalsium karboat dan 15-30% dari D-sorbitol. Biotransformasi dilakukan dalam suhu 30 derajat celsius dan selama 1-2 hari 90-95 % produk konversi akan didapat.Selanjutnya, L-surbosa diambil dari medium dengan cara filtasi. Gula jenis ini mengkristal dalam pendinginan dan sekitar 65% dapat diambil, bergantung dari material yang digunakan pada awalnya. Lalu l-surbosa dikonversikan secara kimia menjadi asam askorbat melalui 2-keto-l- asam glukonat.

KarotenoidKarotebnoid adalah zat yang mempunyai warna kuning kejinggaan yang terdapat dimana-mana pada alam. Kemungkinan terbesar fungsi dari berbagai karotenoid adalah prekursor dari vitamin A. Zat ini juga efektif sebagai antioksidan. Di dalam manusia kegunaan dari zat ini adalah perlindungan berlanjut dari berbagai bentuk kanker. Tetapi, dalam dosis tinggi mungkin akan mengakibatkan efek yang merugikan. Beberapa karotenoid digunakan secara luas sebagai perwarna alami untuk margarin, es krim dan berbagai macam produk makanan.Beberapa karotenid dapat diambil dari produksi alami atau dibuat secara sintetis. Tetapi, pengembangan sekarang difokuskan dalam pembuatan beta-karoten, likopen, zeaksantin, lutein, cantaksantin, dan astaxanthin melalui fermentasi, dari mikroalga, jamur berfilamen, ragi dan bakteri.

Karotenoid mikroba yang mempunyai potensiCobalamin (Vitamin B12)Vitamin B12 digunakan sebagai suplemen makanan dan dapat digunakan untuk mengobati anemia. Produksi industri 2 tahap digunakan untuk membuat vitamin ini dengan bantuan bakteri Propionibacterium shermanii atau Pseudomonas denitrificans. Dalam tahap pertama, fermentasi dilakukan dalam keadaan anaerob tanpa prekursor B12, 5-6-dimetilbenzimidazol, untuk menghindari sintesis vitamin yang mungkin mempunyai efek represif. Hal ini mengakibatkan akumulasi dari intermediat, cobinamida. Dalam tahap kedua, kultur ini diubah menjadi aerob dan dimetilbenzimidazol ditambah untuk memfasilitasi konversi dari cobinamida menjadi vitamin B12.Riboflavin (Vitamin B2)Riboflavin digunakan untuk melindungi makanan yang telah diproses, seperti sereal dan minuman ringan. Zat ini dapat diproduksi secara kimiawi atau berdasarkan proses fermentasi, menggunakan ragi Ashbya gossypii, Candida flareri dan Eremothecium ashbyii. Produksi tahunan via fermentasi adalah sekitar 600 ton. Setiap fermentasi dibagi atas 2 proses, pertama adalah proses pertumbuhan bakteri dan kedua memaksimalkan produksi riboflavin. Riboflavin tersekresi kedalam medium, lalu dimurnikan.