Sumber Bahaya Alami Pada Singkong Dan Pe

SUMBER BAHAYA ALAMI PADA

SINGKONG DAN

PENANGANANNYA

LATAR BELAKANG

Singkong (

Manihot esculenta Grant

)

• Merupakan tanaman yang sangat populer di

seluruh dunia, khususnya di negara-negara tropis.

• Memiliki arti ekonomi terpenting dibandingkan dengan jenis umbi-umbian yang lain dan

merupakan makanan pokok ketiga bagi Indonesia setelah padi-padian dan jagung. (Chalil, 2003

dalam Askurrahman, 2010).

• Produksi singkong di Indonesia mencapai

LATAR BELAKANG

...(LANJUTAN)

• Singkong segar mempunyai komposisi kimiawi yang terdiri dari kadar air sekitar 60%, pati

35%, serat kasar 2,5%, kadar protein 1%, kadar lemak, 0,5% dan kadar abu 1%,

sehingga merupakan sumber karbohidrat dan serat makanan.

• _{Dapat dimanfaatkan menjadi berbagai produk}

LATAR BELAKANG

...(LANJUTAN)

Bahaya Alami Singkong

• Sering dihadapkan dengan permasalahan

keamanannya bagi kesehatan, karena secara alamiah mengandung senyawa sianogenik (Djazuli dan Bradbury, 1999; Nambisan, 1999 dalam Askurrahman, 2010)

• Asam sianida (HCN) dapat menghambat

LATAR BELAKANG

...(LANJUTAN)

• Dosis mematikan (lethal dosage) dari sianida (dalam satuan mg/100g) adalah 0,03 pada

lambung; 0,5 pada darah; 0,03 pada hati; 0,11 pada ginjal; 0,07 pada otak; dan 0,2 pada urin (Food Standards Australia New Zealand,

2004).

• _{Senyawa ini juga bersifat goitrogenik, yaitu}

menghambat penyerapan iodium sehingga dapat menyebabkan pasien mengalami

LATAR BELAKANG

...(LANJUTAN)

• Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Yeoh (1997) dalam Askurrahman (2010), kandungan senyawa sianogenik pada singkong di Indonesia berkisar 20 ppm sampai 200 ppm.

• Secara umum, singkong dibagi menjadi dua

golongan, yaitu singkong manis dan pahit. Singkong jenis manis memiliki kadar sianogen yang rendah ( ≤ 50 mg/kg singkong) sedangkan jenis pahit memiliki kadar sianogen yang tinggi (> 50 mg/kg singkong).

LATAR BELAKANG

...(LANJUTAN)

Contoh Kasus:

•Desa Serenan, Kecamatan Pangkur, Kabupaten Ngawi, Jawa Timur

•3 Juli 2008

•19 orang warga keracunan akibat mengkonsumsi tape singkong

•Gejala : peningkatan suhu tubuh pasien hingga 38 - 40 Cᵒ

LATAR BELAKANG

...(LANJUTAN)

Contoh Kasus:

•Desa Jebol, Kecamatan Mayong, Kabupaten Jepara, Jawa Tengah.

•18 Januari 2015

•6 korban meninggal akibat mengkonsumsi tiwul (makanan dari tepung singkong)

•Gejala : pusing, mual, muntah-muntah

PEMBAHASAN

Senyawa Sianogen Singkong

Golongan Glukosida Sianogenik (dominan)

Linamarin (95%) Lotaustralin (5%)

Sianohidrin _{Sianida bebas}

LINAMARIN DAN

LOTAUSTRALIN

Letak linamarin, lotaustralin dan linamarase pada sel awalnya terpisah.

Perlakuan mekanis Jaringan

umbi

rusak

Linamarin & Lotaustralin keluar dari vakuola

LINAMARIN DAN

LOTAUSTRALIN

...(LANJUTAN)

Proses sianogenesisnya adalah sebagai berikut:

DETOKSIFIKASI HCN

• _{Terjadi secara spontan, begitu HCN terdapat di}

dalam tubuh.

• HCN dikonversi menjadi senyawa thiosianat

• Melibatkan enzim rhodanese (transulfurase)

yang banyak terdapat di hati.

SIANOHIDRIN

Pada pH >4, suhu >30

o

C, terdekomposisi

secara spontan membentuk HCN.

Sianida Bebas

DETOKSIFIKASI HCN

...(LANJUTAN)

 _{Kerja enzim dapat dipercepat dengan adanya donor sulfur}

dasar pertolongan pertama bagi pasien keracunan

 _{Jika kadar HCN yang masuk terlampau tinggi tahap ini}

DETOKSIFIKASI HCN

...(LANJUTAN)

Reaksi detoksifikasi lainnya (peranannya

minor):

• Sistin + HCN

(diekskresikan melalui air liur dan urin)

• HCN dikonversi menjadi Asam Format (disekresikan melalui urin)

• HCN + Vit B12 Cyanocobalamine

(disekresikan melalui urin dan cairan empedu)

• Methaemoglobin yang berkompetisi dengan enz.

sitokrom oksidase menghambat

pelumpuhan STE

2-imino-thiazolidine-4-carboxylic acid

MEKANISME TOKSISITAS

HCN mengikat Fe2+/Fe3+ Enzim sitokrom oksidase inaktif

Sistem transport elektron terhambat ATP tidak terbentuk

Mitokondria tdk dpt memanfaatkan O₂ Mengarah ke Metabolisme anaerob

Organ yang sensitif terhadap kegagalan Peningkatan as. laktat dlm darah respirasi akan menderita sintesis ATP/ADP tidak efektif

Hipoksia, Kejang, Koma, hingga Meninggal Asidosis

CARA PENCEGAHAN

Pengenalan jenis singkong sebelum dimanfaatkan:

•

_{Singkong manis: relatif aman.}

•

Singkong pahit: perlu proses pengolahan

yang khusus

•Pengolahan yang dilakukan dengan berbagai cara:

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

1.Perebusan

2.Pengukusan, Pemanggangan dan Penggorengan 3.Pengeringan

4.Fermentasi

5.Steam Destillation

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

1.Perebusan

• Penggunaan suhu tinggi (100 ◦C) Linamarase terdenaturasi

Linamarin tidak terhidrolisis Tetap berupa Linamarin

Berpotensi menjadi HCN saat masuk tubuh

• Penggunaan suhu tinggi (100 ◦C) Sianida bebas dan Sianohidrin menguap

• Menurut Cooke dan Maduagwu (1978) dalam Montagnac et al. (2009), glukosida sianogenik hanya tereduksi 45-50% setelah 25 menit

perebusan.

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

-- Efek Perbedaan Teknik Perebusan pada Kandungan Glukosida Sianogen pada Singkong:

(dalam Montagnac et al., 2009)

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

2.Pengukusan, Pemanggangan dan Penggorengan.

• Menggunakan suhu >100 ◦C

• Hanya sedikit senyawa sianogen yang dapat terdegradasi

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

3.Pengeringan

• Ada 2 jenis: oven drying dan sun drying

• _{Oven Drying:}

• Peningkatan suhu pengeringan

Peningkatan retensi glikosida sianogen (Cooke and Maduagwu,1978)

• Pengecilan ukuran Peningkatan retensi glikosida sianogen (Nambisan, 1994)

• Penyebab: Semakin cepat kering, aktivitas linamarase belum maksimal.

• _{Rata-rata sianida bebas hasil hidrolisis sebesar}

30%

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

• Sun Drying:

• Retensi glikosida sianogen lebih rendah dari oven drying karena suhu pengeringan hanya berkisar 55oC Suhu optimal Linamarase.

• _{Akumulasi sianohidrin dan sianida bebas jadi}

semakin tinggi, rata-rata 60% (Gomez et al., 1984)

• _{Tidak efektif bagi singkong yang berkadar glikosida}

sianogen tinggi.

...(lanjutan Pengeringan)

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

• Efek Pengeringan pada Kandungan Sianogen Singkong:

...(lanjutan Pengeringan)

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

4.Fermentasi

• Fermentasi dengan singkong yang diparut:

• _{Peranan mikroorganisme dalam hidrolisis}

kecil.

• _{Retensi sianohidrin dan sianida (hasil}

hidrolisis) bebas menjadi tinggi.

• _{Proses pengolahan post fermentasi dapat}

mengurangi retensi.

Co: Pemanggangan dalam pembuatan Gari yang dilanjutkan penyimpanan dalam jangka waktu lama kandungan sianida 100%

hilang (Mahungu et al.,1987 dan Vasconcelos et al., 1990).

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

• Fermentasi dengan singkong yang direndam:

• Lebih efektif dalam hidrolisis glukosida sianogen (90% hilang setelah 3 hari fermentasi).

• Peranan mikroorganisme dalam proses hidrolisis besar.

• Akumulasi sianohidrin dan sianida bebas tidak begitu tinggi (Westby dan Choo 1994).

• Perendaman 6 hari + pemarutan pada hari ke 6 + fermentasi 4 hari 98% sianogen hilang

(Thambirajah, 1989).

• Perendaman tidak boleh terlalu lama kontaminan tdk tumbuh.

...(lanjutan Fermentasi)

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

• Fermentasi kering:

• Menghilangkan sianogen hingga 89,6% (Gidamis et al., 1993).

• Retensi sianida sekitar 12,5-16,5% (Ernesto et al., 2000).

(dalam Montagnac et al., 2009)

Cara Pencegahan

...(lanjutan)

-- Efek Fermentasi pada Kandungan Sianida Singkong:

...(lanjutan Fermentasi)

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

5.Steam Destillation

• Efektifitas penghilangan sianogen melalui steam distillation dengan minimum volume destilat sebanyak 100 mL untuk setiap kg dari:

•

_{Daging singkong segar: 100%}

•

Daging singkong terfermentasi: 65%

• Adanya resistensi daging singkong fermentasi terhadap proses penghilangan sianogen terkait dengan stabilitasnya pada pH rendah.

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

6.Produksi Pati

• Cara:

• Terjadi hidrolisis sempurna terhadap glukosida sianogen

• Sianohidrin, sianida bebas dan glukosida sianogen larut pada supernatan.

• Dapat menghilangkan kandungan sianogen secara total (efektivitas 100%).

Pemarutan Singkong

Ekstraksi dengan air banyak

Pengayakan

CARA PENCEGAHAN

...(LANJUTAN)

7.Kombinasi

• _{Perebusan+Sun drying= 50% sianogen hilang}

(Nambisan, 1994).

• _{Perendaman+Sun drying= 97,8-98,7% sianogen}

hilang (Oke,1994)

• _{Perendaman 3 hari+ Pengeringan 3 hari= 85,9%}

sianogen hilang, retensi sianogen 2,2% (Oke,1994)

• _{Pemarutan+Sun drying= 96-99% sianogen hilang}

(Nambisan dan Sundaresan, 1985)

• _{Perendaman+Fermentasi+Pemanggangan= retensi}

sianogen 1,8-2,4% (Dufour, 1994)

KESIMPULAN

• Singkong mengandung senyawa – senyawa

sianogenik (sianohidrin, glukosida sianogenik -> linamarin & lotaustralin, serta sianida bebas) yang berbahaya bagi manusia apabila dosisnya berlebihan.

• Pencegahan terjadinya keracunan dapat

dilakukan dengan cara perebusan, pengukusan, pemanggangan dan

penggorengan, pengeringan, fermentasi, steam

DAFTAR PUSTAKA

• Amarudin, B. “Enam Tewas Keracunan Asam Sianida Pada Tiwul. 16 Februari 2015.http://www.tempo.co/read/news/2011/01/18/177307074/Enam-Tewas-Keracunan-Asam-Sianida-Pada-Tiwul

• Askurrahman. 2010. Isolasi dan Karakterisasi Linamarase Hasil Isolasi Dari Umbi Singkong (Manihot esculenta Crantz). Agrointek, 4 (2): 138-144.

• BPS. 2014. Tabel Luas Panen-produktivitas-produksi tanaman ubi kayu seluruh provinsi. 23 Februari 2015. http://www.bps.go.id/tnmn_pgn.php? kat=3&id_subyek=53&notab=0

• Fsanz. 2004. Cyanogenic Glycosides in Cassava and Bamboo Shoots.

Australia. Food Standards Australia and New Zealand.

• Juwinarno, B. “Warga Satu Kampung Keracunan Tape”. 20 Februari 2015.

http://www.indosiar.com/patroli/warga-satu-kampung-keracunan- tape_74289 • Montagnac, J., Christopher R. Davis, dan Sherry A. Tanumihardjo. 2009.

Processing Techniques to Reduce Toxicity and Antinutrients of Cassava for Use as a Staple Food. Institute of Food Technologists. Volume 8.

• Purawisastra, S., Erwin Affandi, Almasyuri dan Rossi S. A. 2004.