Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi1
INCIDENTAL FOOD ADDITIVES
PENGERTIAN
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi2
Incidental food additives (unintentional food additives) merupakan bahan yang ada dalam bahan/produk pangan yang dapat mengubah sifatnya tetapi tidak dengan sengaja ditambahkan
Secara umum diklasifikasikan menjadi kontaminan dan residu
Kedua bahan tersebut masuk ke dalam jaringan makanan secara tidak langsung/sengaja
Bahan tersebut dapat berbahaya atau berinteraksi dengan komponen pangan menyebabkan perubahan yang tidak diinginkan
SUMBER
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi3
Kontaminasi air dan tanah dengan logam berat, radioisotop, pestisida, dan toksikan kimiawi dari industri
Proses pengolahan, dapat berupa kontaminan dari kemasan, partikel dari peralatan yang digunakan, dan sisa-sisa binatang
Bahan kimia yang digunakan pada budidaya dan ternak, seperti insektisida, herbisida, fungisida, obat-obatan, dan antibiotik
1. LOGAM TOKSIK
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi4
Sulit dibedakan antara logam esensial dengan logam toksik
Pada dasarnya semua logam bersifat toksik jika dikonsumsi dalam jumlah berlebihan
Semua logam mampu berinteraksi dengan komponen-komponen sel menyebabkan efek toksik
Logam berat terutama Hg, Pb, dan Cd merupakan kontaminan terbesar yang berasal dari tanah, air, dan lingkungan yang masuk ke dalam rantai makanan
a. Sumber kontaminasi
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi5
TanahTanamanLimbah industriBahan-bahan kimia yang digunakan untuk
budidaya dan pupukAirPengolahan pangan
b. Keberadaan dan toksisitas
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi6
Timbal (Pb)Keberadaannya dalam rantai makanan
merupakan masalah kesehatan yang besarPeningkatan konsumsi Pb terutama akibat
polusiKeracunan timbal meliputi anoreksia,
dispepsia, dan konstipasi
Merkuri (Hg)
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi7
Selalu ada di lingkungan perairanm bioakumulasi, dan berpindah melalui rantai makanan
Merupakan logam paling berbahaya yang ada dalam rantai makanan
Ada dalam 3 bentuk: unsur merkuri, merkurik merkuri, dan alkali merkuri
Merupakan racun kumulatif yang disimpan dalam ginjal dan hati
Dalam bentuk murni sulit untuk diserap dan mudah disekresikan dan tidak menyebabkan keracunan
Dalam bentuk anorganik atau organik (misal metil merkuri) bersifat sangat toksik dan dapat terakumulasi pada otak
Merkuri anorganik/organik mudah diserap, masuk aliran darah, dan berikatan dengan protein
Kadmium (Cd)
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi8
Keracunan Cd cukup umumSangat larut dalam asam organik’Sangat toksik, salah satu logam yang
paling berbahayaKonbtaminasi terjadi pada rantai makananKadar kadmium dalam bahan pangan
cukup rendah kecuali jika terkontaminasuSekitar 6% yang diserap tubuh,
terakumulasi dalam ginjalPeningkatan konsumsi protein dan Ca
meningkatkan daya serap Cd
Arsen (As)
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi9
Bentuk anorganik merupakan yang paling toksik, diikuti bentuk organik
Tersebar secara luas di lingkungan, dan biasanya ada dalam bahan pangan
Bentuk tri dan pentavalen sangat mudah diserap usus dan ditransportasikan pada organ tubuh
Terakumulasi pada rambut, kuku, dan sejumlah kecil pada tulang
Merupakan racum bagi protoplasma, berikatan dengan gugus SH sehingga menghambat aktivitas sejumlah enzim
Bersifat karsinogenik, meningkatkan permeabilitas pembuluh kapiler terutama di usus halus
Selenium (Se)
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi10
Merupakan elemen esensial (trace)Konsumsi berlebihan bersifat toksikKeberadaannya dalam rantai makanan
berasal dari tanahDalam pangan ada dalam bentuk seleno-
asam amino80% selenium organik diabsorpsiMerupakan gugus prostetik enzim
glutation peroksidaseAsupan berlebihan menyebabkan
dermatitis, pusing, kuku rapuh, sakit perut, rambut rontok, dan bau napas
Antimon (An)
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi11
Toksik dan tersebar luas dalam bahan pangan
Biasanya berasal dari kontaminasi dari lapisan kemasan yang menggunakan enamel mengandung antimon
Paparan yang lama terhadap antimon menyebabkan dermatitis, konjungtivis, dan gangguan pernapasan
Almuminium (Al)
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi12
Digunakan secara luas pada berbagai proses di industri
Dalam industri pangan digunakan sebagai BTM dalam baking powder, aluminum sodium fosfat, aluminum silikat; dan kemasan
Air bukan merupakan sumber Al yang pentingKonsumsi Al dalam kadar tinggi menyebakan
mudah lupa, dementia, parkinson, motor neuron disease, dan Alzheimer
Bentuk kimia Al berperan penting terhadap penyerapan
Bentuk garam lebih mudah diserap dibandingkan bentuk unsur tunggal
Timah
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi13
Sumber utama kontaminasi adalah kemasan kaleng
Sejumlah kecil yang diserap diakumulasi dalam ginjal, tulang, dan hati
Kadar tinggi menyebabkan keracunanCiri-ciri keracunan: retardasi mental,
anemia, dan perubahan fungsi hati, juga mempengaruhi pembentukan Hb dan penyerapan Fe
2. Pestisida
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi14
Pestisida merupakan kelompok bahan kimia yang digunkan untuk mengontrol, mematikan, atau menghambat pertumbuhan gulma, serangga , fungi, dan hama lain
Ada tiga kelokmpok utama pestisida1. Organoklorin 2. Organofosfat3. Karbamat
Toksikologi
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi15
Sebagian besar bersifat karsinogenik, teratogenik, fetotoksik
Beberapa mempengaruhi syarafOrganoklorin dalam tubuh diaktivasi sejumlah enzim
dalam hati, bukan diekskresikan atau didetoksifikasiPeroksida atau epoksida yang dihasilkan bersifat
merusak membran dan membentuk radikal bebasOrganoklorin menghambat transpor mineralOrganofosfat menghambat asetil kholinesterase yang
penting bagi sistem transmisi sinyal, lebih mudah terdegradasi dibandingkan organoklorin
Pestisida yang bersifat volatil dapat terhisap pernapasanKarbamat beracun terhadap syaraf, toksisitas bervariasi.Karbaril, termasuk karbamat, bersifat karsinogenik dan
mempengaruhi kesuburan
Residu dalam bahan pangan
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi16
Ketika pestisida digunakan tidak tepat, dapat terbentuk residu dalam bahan pangan yang berbahaya bagi konsumen
Perlu usaha yang serius untuk mengontrol residu pestisida mulai dari petani, industri pangan, sampai pemasaran
FAO/WHO mempunyai panduan tentang ADI untuk sejumlah pestisida
FAO/WHO Guidelines for ADI, Maximum Residue Limit (MRL) of
Pesticide Residue Jenis ADI (mg/kg bb) MRL (mg/kg)
sec-butylamine 0,1 -Captan 0,1 0,1Cartap 0,1 20Chlordimeform 0,0001 2Chlorothalonil 0,03 0,2Coumaphos 0,0005 0,02Cyanofenphos 0,005 0,05-2Cyhexatin 0,008 0,05-5DDT 0,005 0,05-3Dimethoate 0,02 0,2-5Bahan Tambahan Pangan dan
Toksikologi 17
3. Residu Obat
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi18
Penggunaan obat sebagai aditif untuk pakan telah diperbolehkan sejak tahun 1950-an
Yang termasuk ke dalam aditif tersebut adalah hormon, antibiotik, sulfonamida, nitrofuran, dan arsenicals
Tujuannya meningkatkan produktivitas ternak
Residu obat dalam produk pangan harus dihindari karena alasan berikut:
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi19
Beberapa residu menyebabkan reaksi yang tidak diinginkan
Residu di atas batas resep yang diijinkan bersifat ilegal
Residu dalam susu mengakibatkan penghambatan pertumbuhan starter pada produk fermentasi susu
Residu merupakan indikasi bahwa ternak mengalami infeksi yang serius
Peningkatan kesadaran konsumenMengakibatkan peningkatan resistensi
mikrob patogen
Toleransi atau level yang aman residu obat dalam susu (FDA)
Jenis obat Toleransi atau level aman (ppb)Ampicillin 10Amoxicillin 10Cloxacillin 10Cephaphirin 20Neomycin 150Novobiocin 100Tylosin 50Erythromycin 50Gentamicin 50Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi 20
Toleransi atau level yang aman residu obat dalam susu (FDA)Jenis obat Toleransi/level aman (ppb)
Dihydrostreptomycin 125Tetracycline 80Oxytetracycline 30Chlortetracycline 30Sulfachloropyridazine 10Sulfadimethoxine 10Sulfadiazine 10Sulfamerazine 10Sulfamethazine 10Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi 21
4. Kontaminan kemasan
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi22
Unintentional food additives yang masuk ke dalam produk pangan terutama berasal dari bahan yang kontak lama dengan produk pangan
Beberapa bahan bermigrasi dari kemasan seperti:
Logam dari kaleng Bahan kimia non polimer atau bahan
pembentuk polimer dari kemasan Tinta atau warna dari label
Bahan kemasan
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi23
Bahan yang digunakan untuk kemasan produk pangan meliputi:
Karton dan karton berlaminasi Selulosa Cellophane Logam seperti kaleng, aluminium, stainless steel Keramik Gelas Karet Plastik Bahan lain seperti kain
Plastik
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi24
Plastik walaupun mempunyai berbagai keuntungan, tetapi kontak yang lama dengan produk pangan dapat menimbulkan masalah
Plastik merupakan polimer yang berasal dari minyak bumi yang mengandung sejumlah senyawa yang dapat dibebaskan dan bermigrasi selama pengolahan
Polimer sendiri sebenarnya merupakan senyawa dengan BM tinggi, inert, dan kelarutan yang rendah baik dalam air maupun lemak
Akan tetapi, monomer plastik dapat bermigrasi pada produk pangan
Sumber kontaminasi
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi25
Kontaminasi dari bahan pengemas terutama berasal dari:
Residu polimerisasi seperti monomer, oligomer (dengan BM sampai 200), katalis (terutama garam logam dan peroksida), pelarut, pengemulsi dan wetting agents, inhibitor, produk dekomposisi dan reaksi samping
Bahan yang digunakan pada proses pengolahan seperti antioksidan, antiblocking agents, antistatic agents, heat and light stabilizers, plasticizers, pelumas, pigmen, bahan pengisi, mould release agents, dan fungisida
Monomer volatil
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi26
Monomer volatil seperti etilen, propilen, vinil klorida, biasanya menurun kadarnya dengan bertambahnya waktu akan tetapi kadar rendah biasanya tetap tertinggal dalam produk pangan
Stirena dan asetonitril biasanya sulit untuk dihilangkan
Cara untuk menghilangkan residu tersebut sangat terbatas
Akan tetapi, bahan-bahan yang digunakan untuk membuat kemasan biasanya residunya jauh lebih tinggi dibandingkan monomer
Diperlukan aturan yang membatasi jumlah residu dari pengemas untuk melindungi konsumen
Toksikologi
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi27
Vinil klorida: monomer VC bersifat karsinogenik dan mutagenik
Asetonitril: monomer AN bersifat lebih toksik dibandingkan monomer berklorida. Bersifat mutagenik dan mengaktivasi enzim-enzim di hati. AN bisa dimetabolisme menghasilkan sianida yang kemudian diubah menjadi tiosianat yang dapat disekresikan lewat urin
Viniliden klorida: informasi terbatas. VDC menghambat aktivitas sejumlah enzim termasuk glutation. Menginduksi pembentukan tumor
Stirena: dimetabolisme menjadi stirena oksida yang berpotensi mutagenik
Aspek regulasi
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi28
Walaupun sebagian besar bahan kemasan bersifat nontoksik pada jumlah kecil, kesesuai produk/kemasan dan pengolahan/kemasan merupakan masalah penting yang disorot FDA
Bahan kemasan perlu dievaluasi dahulu keamanannya sebelum digunakan meliputi toksisitas, level migrasi pada berbagai kondisi/jenis produk pangan, dan konsumsi produk pangan yang terkontaminasi
QUIZ waktu 15 menit OPENED BOOKS
Bahan Tambahan Pangan dan Toksikologi29
1. Bagaimana menghindari kontaminasi dari kemasan pada produk pangan?
2. Apa yang harus dilakukan untuk meminimumkan residu obat pada produk pangan?
3. Proses apa dalam tahapan pengolahan pangan yang dapat mereduksi residu pestisida?
4. Bagaimana meminimumkan residu cemaran logam dalam produk pangan?
5. Bagaimana menghindari residu pestisida dalam produk pangan?