Bahaya Kimia Keamanan Pangan

(1)

Oleh:

Prof. Dr. Ir. Hanifah Nuryani Lioe, MSi.

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, IPB University, Bogor Disampaikan pada:

Merdeka Belajar Kampus Merdeka, Dir. Pemberdayaan Masyarakat dan Pelaku Usaha Pangan Olahan BPOM

23 Agustus 2023

KIMIA KEAMANAN PANGAN:

BAHAYA KIMIA YANG DITEMUKAN DALAM PANGAN SEGAR DAN PRODUK OLAHAN PANGAN

Kimia Keamanan Pangan: Bahaya Kimia dalam Pangan

@Hanifah N Lioe, Dep. ITP, Fateta, IPB Industri

Pertambangan Asap kendaraan

Pertanian

Ternak Tanaman

Ikan

Penyimpanan Distribusi Pengolahan

Retail Masak

BERSIFAT PERSISTEN?

Bahaya Kimia = Agen (senyawa atau

komponen kimia) yang menyebabkan bahaya kesehatan manusia

1

(2)

Sifat Bahaya Kimia dalam Pangan

@Hanifah N Lioe, Dep. ITP, Fateta, IPB

BERSIFAT PERSISTEN:

Artinya: Sekali bahaya kimia ini ada dalam bahan pangan, umumnya akan terbawa terus bahayanya hingga makanan terhidang di atas meja

EFEK BAHAYANYA DAPAT MUNCUL SETELAH JANGKA PANJANG SEBAGIAN BAHAYA KIMIA DAPAT TERAKUMULASI DALAM TUBUH (sebagian menyebabkan bioakumulasi, contoh: logam berat merkuri)

[email protected]

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

1. Berasal dari bahan baku yang digunakan

Bahan asal hewan/ikan: obat-obatan seperti antibiotik, toksin Bahan asal tanaman: pestisida, toksin, mikotoksin

2. Bahan berbahaya yang sengaja dipakai: formalin, boraks, melamin

3. Tidak sengaja: terbentuk selama pengolahan pangan → 3-MCPD, GEs, PAHs akrilamida, nitrosamines, etilenoksida, HAs/HCAs/HAAs, furans

4. Alergen dari kacang tanah, telur, susu, ikan, sulfit 5. Migrasi bahan kimia dari kemasan

6. Radionuklida

7. Bahan Tambahan Pangan (BTP) yang berlebihan ditambahkan dalam pangan

3

(3)

Analisis Keamanan Pangan

[email protected]

1. Penyidikan dalam kaitannya dengan keamanan pangan 2. Mendukung program risk assessment (kajian paparan)

3. Penentuan standard produk (standard SNI, dsb) atau untuk memenuhi regulasi batas maksimum

4. Perdagangan nasional dan international

WHO dan FAO → CODEX

5

(4)

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan dari ??

@Hanifah N Lioe, Dep. ITP, Fateta, IPB https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/sh-

proxy/en/?lnk=1&url=https%253A%252F%252Fworkspace.fao.org%252Fsites%252Fcodex%252FStandards%25 2FCXS%2B193-1995%252FCXS_193e.pdf

BAHAYA KIMIA DALAM PANGAN DARI SUMBER BAHAN BAKU

Oleh:

Prof. Dr. Ir. Hanifah Nuryani Lioe, MSi.

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, IPB University, Bogor 7

(5)

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

berasal dari bahan baku

Bahaya kimia dari lingkungan atau limbah industri pada hewan dan tanaman Bahaya Kimia

• PCB

(Polychlorinated biphenyls)

• Dioksin

• Merkuri

• Timbal

• Kadmium

• Nitrate

Sumber

Pembakaran sampah atau Asap industri

Pertambangan, limbah industri pestisida Asap kendaraan, pertambangan, Pipa air, sisa pembakaran aki, solder pada kaleng

Pertambangan, limbah industri baja

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

Hewan, ikan, sayur, makanan kaleng, air minum Ikan, hewan, sayur dan biji-bijian Sayur, air minum

Pasangan BAHAYA-SUMBER-PANGAN dapat dijadikan panduan untuk menilai bahaya yang dapat terjadi apabila mengonsumsi pangan demikian

• PCB

• Dioksin

• Merkuri

• Timbal

• Kadmium

• Nitrate / nitrite

Sumber

Pembakaran sampah atau Asap industri Pembakaran sampah atau Asap industri

Pertambangan, limbah industri pestisida Asap kendaraan, pertambangan, Pipa air, sisa pembakaran aki, solder pada kaleng

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

Hewan, sayur, makanan kaleng, air minum

Ikan, hewan, sayur dan biji-bijian Sayur, air minum Photo: EFSA dan google.com

PCB dan Dioksin

@Hanifah N Lioe, Dep. ITP, Fateta, IPB 9

(6)

[email protected]

IARC = International agency for research on cancer

→ Ethylene oxide https://www.iarc.who.int/cards_page/about-iarc/

✓ IARC

[email protected]

IARC = International agency for research on cancer

→ Ethylene oxide https://www.iarc.who.int/cards_page/about-iarc/

✓ IARC

11

(7)

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

•

PCB

•

Dioksin

• Merkuri (Hg)

• Timbal (Pb)

• Kadmium (Cd)

•

Nitrate

Sumber

Pembakaran sampah atau Asap industri Pembakaran sampah atau Asap industri Pertambangan, limbah industri pestisida Asap kendaraan, pertambangan, Pipa air, sisa pembakaran aki, solder pada kaleng

Pertambangan, limbah industri baja

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

Bahaya kimia dari lingkungan atau limbah industri pada hewan dan tanaman Bahaya Kimia

•

PCB

•

Dioksin

• Merkuri

• Timbal

• Kadmium

•

Nitrate

Sumber

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

Ikan, hewan, sayur dan biji-bijian Sayur, air minum

Bioakumulasi Logam Berat: Merkuri, Kadmium, Timbal Merkuri, kadmium, timbal Gunung

api Pabrik dan limbah

Pertambangan

Ikan teri, kerang Ikan

kembung Ikan Tuna,

Hiu

Photo: google.com 13

(8)

Bahaya kimia dari lingkungan atau limbah industri pada hewan dan tanaman Bahaya Kimia

•

PCB

•

Dioksin

• Merkuri

• Timbal

• Kadmium

•

Nitrate

Sumber

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

Bioakumulasi Logam Berat: Merkuri, Kadmium, Timbal Merkuri, kadmium, timbal Gunung

api Pabrik dan limbah

Pertambangan

Ikan teri, kerang Ikan

kembung Ikan Tuna,

Hiu

Photo: google.com

❖ PCB, Dioksin, Logam berat dapat terakumulasi dalam tubuh sehingga panduan untuk nilai Health Based Guidance Value (HBGV) nya adalah TWI (tolerable weekly intake) atau TMI (tolerable monthly intake)

❖ TWI dioksin dan PCB = 2 picogram/kg berat badan/minggu (EFSA, 2018)

❖ Logam berat Hg → PTWI = 0,005 mg/kg BB/minggu (JECFA, 1978) → PTWI = 4 µg/kg BB (2011)

❖ Senyawa metilmerkuri atau MethylHg → TWI = 0,0016 mg/kg BB/minggu (JECFA, 2003) 1 mg/kg BB = 1000 µg/kg BB = 1000 000 ng/kg BB = 1000 000 000 pg/kg BB

•

PCB

•

Dioksin

•

Merkuri

•

Timbal

•

Kadmium

• Nitrat

Sumber

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

(9)

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

•

PCB

•

Dioksin

•

Merkuri

•

Timbal

•

Kadmium

• Nitrat

Sumber

Pertambangan, limbah industri baja

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

PUPUK NITRAT

Photo: google.com

•

PCB

•

Dioksin

•

Merkuri

•

Timbal

•

Kadmium

• Nitrat

Sumber

Pertambangan, limbah industri baja

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

PUPUK NITRAT

Photo: google.com

• Nitrat dalam sayuran mentah (lalap) apabila dikonsumsi dapat tereduksi menjadi nitrit oleh mikroba dalam saluran pencernaan, kemudian apabila nitrit bereaksi dengan senyawa protein atau peptida atau asam amino dapat membentuk nitrosamin yang karsinogenik. Nitrat dan nitrit keduanya dapat terserap tubuh dan berikatan dengan hemoglobin sehingga tubuh dapat kekurangan oksigen apabila terkonsumsi dalam jumlah relatif banyak.

• Apabila sayuran direbus dahulu, maka kadar nitrat dapat berkurang jauh, seperti dalam penelitian seledri (celery) dari J. Silalahi, F.P. Sitanggang dan M. Bachri (2016):

➢

Kadar nitrat dan nitrit pada seledri segar masing-masing adalah 52,17 mg/kg dan 25,57 mg/kg.

➢

Kadar nitrat dan nitrit berubah selama proses perebusan; dan jenis air juga berpengaruh.

➢

Kadar nitrit setelah proses perebusan selama 6 menit menggunakan air demineral menurun dari kadar awal (25,57 mg/kg) menjadi 11,86 mg/kg; sedangkan kadar nitrat menurun dari 52,17 menjadi 16,35 mg/kg.

➢

Kadar nitrit setelah proses perebusan selama 6 menit menggunakan air ledeng mengalami penurunan dari kadar awal (25,57 mg/kg) menjadi 13,39 mg/kg; sedangkan kadar nitrat menurun dari 52.17 menjadi 22.20 mg/kg.

17

(10)

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

• PCB

• Dioksin

• Merkuri

• Timbal

• Kadmium

• Nitrate / nitrite

Sumber

Pertambangan, limbah industri baja

Pupuk

Bahan Pangan

Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan, lemak hewan, sayur/buah/biji Ikan

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

Bahaya kimia yang alami asal tanaman

Bahaya Kimia Bahan Pangan

Asam oksalat bit, bayam

Solanin kentang hijau

HCN (sianida) singkong pahit

Asam fitat kacang tanah, kacang hijau, dll yang mentah Safrol (karsinogenik) rempah-rempah: kayu manis, pala, cengkeh

Pasangan BAHAYA KIMIA-BAHAN PANGAN dapat dijadikan panduan untuk menilai bahaya yang dapat terjadi apabila mengonsumsi pangan demikian

19

(11)

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

MIKOTOKSIN---Bahaya kimia yang alami asal tanaman, tetapi dari jamur/kapang

Mikotoksin

Aflatoksin Trichothecenes Okratoksin A Fumonisins Patulin Zearalenon

Aspergillus flavus Fusarium

A. ochraceus

Fusarium moniliforme Penicillium expansum Fusarium spp

Jagung, kacang tanah, susu Jagung dan biji-bijian lain Jagung, gandum

Jagung

Buah apel, pear, strawberry Tepung, minyak, biji-bijian Sumber jamur Bahan pangan berjamur

Photo: google.com

[email protected]

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

MIKOTOKSIN---Bahaya kimia yang alami asal tanaman, tetapi dari jamur/kapang

Mikotoksin Aflatoksin Trichothecenes Okratoksin A Fumonisins

Zearalenon Patulin

A. ochraceus

Fusarium moniliforme

Fusarium spp

Penicillium expansum

Jagung, kacang tanah, susu Jagung dan biji-bijian lain Jagung, gandum, kakao Jagung

Tepung, minyak, biji-bijian Buah apel, pear

Sumber jamur Bahan pangan berjamur

✓ IARC

21

(12)

MIKOTOKSIN---Bahaya kimia alami asal tanaman, tetapi dari pertumbuhan jamur/kapang

Mikotoksin

A. ochraceus

Jagung

Buah apel, pear

Tepung, minyak, biji-bijian Sumber jamur Bahan pangan

Photo: google.com

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

MIKOTOKSIN---Bahaya kimia alami asal tanaman, tetapi dari pertumbuhan jamur/kapang

Mikotoksin

A. ochraceus

Jagung

Buah apel, pear

Tepung, minyak, biji-bijian Sumber jamur Bahan pangan

Photo: google.com

➢ Pada kacang-kacangan dan biji-bijian serta rempah-rempah→

alfatoksin B1, aflatoksin B2, aflatoksin G1 dan aflatoksin G2

➢ Pada susu → Aflatoksin M1

➢ Semua aflatoksin memiliki efek karsinogenik, namun aflatoksin B1 yang paling toksik (paling bahaya) dengan sifat bahayanya disebut genotoksik karsinogenik

23

(13)

MIKOTOKSIN---dapat ditemukan pada ikan asin atau ikan kering juga rempah-rempah kering seperti cabe kering, biji pala kering

Mikotoksin Aflatoksin Trichothecenes Okratoksin A Fumonisins Patulin Zearalenon

A. ochraceus

Ikan asin, rempah-rempah Jagung dan biji-bijian lain Jagung, gandum

Jagung

Buah apel, pear

Tepung, minyak, biji-bijian Sumber jamur Bahan pangan berjamur

Photo: google.com Photo: google.com

Biji Pala kering

Cabe kering Ikan asin

kering

Mikotoksin Sumber jamur Bahan pangan berjamur

DON grup 3

FUMONISIN → FB1 grup 2B (possibly carcinogenic to human) AFLATOKSIN B1 → grup 1 (genotoxic carcinogenic)

Klasifikasi IARC ( International Agency for Research on Cancer)

Fumonisin

(FB1 dan FB2)

Deoksinivalenol (DON)

Fusarium verticillioides, F. moniliform

F. poliferatum

Jagung

F. graminearum F. culmorum

Jagung

25

(14)

Tumor atau kerusakan organ yang menjadi target mikotoksin diantaranya:

Mikotoksin Target

Aflatoksin B1, FUM B1 liver Okratoksin A, FUMs ginjal Trichothecene mukosa

Zearalenon saluran kemih

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

Mikotoksin Sumber jamur Bahan pangan berjamur

Fumonisin (FB1 dan FB2)

Deoksinivalenol (DON)

Fusarium verticillioides, F. moniliform

F. poliferatum

Jagung

F. graminearum F. culmorum

Jagung

PerBPOM No 8/2018

^DON

1000 µg/kg (serealia)

FUMONISIN B1 dan B2

200-2000 µg/kg (olahan jagung)

PMTDI (JECFA) DON

1 µg/kgBB/hari

→ TDI = Tolerable daily intake

FUM

2 µg/kgBB/hari

27

(15)

[email protected]

Risk assessment for mycotoxin in foods

• Mycotoxin

• Aflatoxin B

₁

• Patulin

• Ochratoxin A

• Fumonisins (B1, B2, B3)

JECFA Benchmark 0.01 - 3 cancers per year per 100.000 people per mg of aflatoxin B

₁

per kg bw/day

0.4 mg/kg bw/day (=PMTDI) (JECFA 1995) 0.11 mg/kg bw/week (=PTWI) (JECFA 2007) 2 µg/kg bw per day (=PMTDI) (JECFA 2003)

TDI or PMTDI or PTWI or PTMI is an estimate of the amount of a contaminant that can be ingested over a lifetime without appreciable risk

DON = 1 µg/kg bw/day (=TDI) based on reduced weight gain (EFSA 2017)

Afla B1 BMDL₁₀0.4 µg/kg bw per day for hepatocellular carcinoma (HCC= liver cancer)

(EFSA 2020)

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

Bahaya kimia alami asal ikan dan kekerangan

Ciguatera

Toksin kekerangan:

paralitik neurotoksik diareik amnesik Histamin

TOKSIN

plankton plankton

Bakteri pembusuk

ikan

kekerangan

Ikan, keju Sumber Bahan Pangan

29

(16)

Bahaya kimia alami asal ikan dan kekerangan

Ciguatoxin

Toksin kekerangan:

paralitik neurotoksik diareik amnesik Histamin

TOKSIN

plankton plankton

Bakteri pembusuk

ikan

kekerangan

Ikan, keju Sumber Bahan Pangan

• racun ini tidak mempengaruhi penampilan, bau atau rasa ikan

• pembekuan atau memasak ikan yang terkontaminasi tidak akan mencegah keracunan

• siapapun yang mengkonsumsi ikan yang terkontaminasi dengan racun ciguatera akan menjadi sakit

Photo: google.com

•

Gejala keracunan ciguatera dari ikan yang akut dapat dimulai segera setelah 30 menit setelah makan ikan yang terkontaminasi.

•

Gejala awal mungkin termasuk gatal, kesemutan, dan mati rasa pada bibir, lidah, tangan, dan/atau kaki. Gejala lain selama enam sampai 17 jam pertama adalah kram perut, mual, muntah, diare, dan/atau ruam kulit merah (pruritus).

Pestisida dalam beras, sayuran, buah

• Pestisida dipakai secara sengaja dalam pertanian

• Keberadaan pestisida pada hasil pertanian?

• Dapat dicegah apabila dilakukan cara pertanian yang benar

• Pemberian pestisida serta pupuk dengan saat pemanenan disarankan ada jarak waktu tidak kurang dari 2 minggu (Kementerian Pertanian).

• HBGV pestisida dalam bentuk ADI = acceptable daily intake (JMPR, mg/kg BB/hari) → khusus pestisida bukan JECFA yang mengevaluasi di Codex, melainkan JMPR

Photo: google.com 31

(17)

[email protected]

Potensi Bahaya Kimia dalam Pangan

Pesticide residues arising from pesticide uses not associated with food production may be considered for inclusion in the General Standard for Contaminants if not dealt with by the CCPR

Pesticides organochlorine organophosphorus carbamate

pyrethroid

Veterinary Drugs antimicrobials growth promotants anthelminthics therapeutics

fumigants fertilizers nematocides

fungicides

plant growth regulators molluscicides

herbicides rodenticides

Sumber: CCCF

Except Residues of veterinary drugs, that are within the terms of reference of the Committee on Residues of

Veterinary Drugs in Foods (CCRVDF).

Pesticides

Hanifah Nuryani Lioe, IPB, 2022

✓ IARC

Organochlorines

Insecticides

Anti-paracites

33

(18)

Pesticides

✓ IARC

Organophosphates

herbicides

Etilen oksida

• Ethylene oxide, a in1930-discovered gas is an excellent fumigant for all types of foodstuffs

• ETO as fungicide, bactericide and insecticide in foods

(European Food Research and Technology volume 248, pages1951–1958 (2022)

• The European Chemicals Agency (ECHA) define ethylene oxide as a chronic food safety hazard that is a carcinogen, a mutagen, and toxic to reproduction

• Any use of ethylene oxide as an active substance in a crop protection product is not approved in the EU due to its harmful nature

• Namun di wijen: a maximum residue limit (MRL) of 0.05 mg/kg is set for sesame seeds that are sold within the EU

• United States of America (USA) sets an MRL of 7 mg/kg for sesame seeds

• Codex tidak mempunyai MRL untuk ETO

[email protected]

Foods 2022, 11, 204. https://doi.org/10.3390/foods11020204 35

(19)

Etilen oksida

[email protected]

Foods 2022, 11, 204. https://doi.org/10.3390/foods11020204

Obat-obatan dalam peternakan dan perikanan (misal: antibiotik beta-lactam dalam budidaya udang dan ayam, dll.)

@Hanifah N Lioe, Dep. ITP, Fateta, IPB Photo: google.com

HBGV obat-obatan hewan dalam bentuk ADI = acceptable daily intake (JECFA, mg/kg BB/hari)

→ obat-obatan hewan, ADI nya hasil evaluasi oleh JECFA (internasional)

37

(20)

Nitrofuran

✓ Telah dilarang di EU sejak 1993

✓ Nitrofurazone

✓ Furazolidone dilarang di EU mulai 1995

✓ Nifursol

✓ Furaltadone

✓ Nitrofurantoin

Umumnya bersifat genotoksik, mutagenik dan karsinogenik, karena metabolitnya mudah berikatan dengan protein dan DNA secara kovalen

Sumber: EFSA Journal 2015, 13(6): 4140

✓ IARC

Nitrofuran

✓ Telah dilarang di EU sejak1993

✓ Nitrofurazone

✓ Furazolidone 1995

✓ Nifursol

✓ Furaltadone

✓ Nitrofurantoin

Umumnya bersifat genotoksik, mutagenik dan karsinogenik, karena metabolitnya mudah berikatan dengan protein dan DNA secara kovalen

Sumber: EFSA Journal 2015, 13(6): 4140 Nitrofurazone

Nifursol Furaltadone

Nitrofurantoin Furazolidone

Dicirikan oleh adanya gugus nitro dan cincin furan

39

(21)

Sumber: EFSA Journal 2015, 13(6): 4140

Toksisitas Nitrofuran

• Toksisitas nitrofuran tergantung dari jenis metabolit nitrofuran yang terbentuk

Nitrofuran Metabolit Toksisitas

Furazolidone AOZ Toksik pada hati dan testis, penurunan berat badan dan anemia pada dosis 0.9 mg/kg BB/hari

Furaltadone AMOZ Toksik pada testis dan Menginduksi kanker payudara

Nitrofurantoin AHD Toksik pada hati, ginjal dan testis, serta sistem syaraf, penurunan berat badan dan nekrosis pada ovarium (toksik pada reproduksi) dengan NOAEL 120 mg/kg BB/hari Nitrofurazone SEM Idem nitrofurantoin, tetapi NOAEL 13.5 mg/kg BB/hari

Nifursol DNSH Perubahan pada sel darah merah dengan NOAEL 14 mg/kg BB/hari, tidak ada indikasi karsinogenik

NOAEL = no observed adverse effect level

BAHAYA KIMIA YANG TERBENTUK SELAMA PENGOLAHAN PANGAN

Oleh:

Prof. Dr. Ir. Hanifah Nuryani Lioe, MSi.

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, IPB University, Bogor Disampaikan pada:

Refreshment Pelatih Tenaga Penyuluh Keamanan Pangan (PKP) Pertama 15-18 Maret 2020

41

(22)

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi

➢ Pengolahan pangan dengan pemanasan:

- untuk menjamin keamanan pangan dari mikrobiologi - untuk memperbaiki rasa, aroma dan tekstur makanan

➢ Pemanasan dengan suhu >100 °C:

➢ - pemanggangan roti dengan oven

➢- penyangraian

➢- pembakaran sate

➢- penggorengan

➢ - microwave

➢ - autoclave

➢- pengasapan

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi

➢ Pengolahan pangan dengan pemanasan:

- untuk menjamin keamanan pangan dari mikrobiologi - untuk memperbaiki rasa, aroma dan tekstur makanan

➢ Pemanasan dengan suhu >100 °C:

➢- pemanggangan roti dengan oven

➢- penyangraian

➢ - pembakaran sate

➢ - penggorengan

➢ - microwave

➢- autoclave

➢- pengasapan

Jenis kontaminan:

1. PAH (polisiklik aromatic hidrokarbon) 2. Kloropropanol: 3-MCPD atau 3-

MCPDE 3. Glycidyl ester

4. HAA atau HCA (heterosiklik aromatik amin atau heterosiklik amin) 5. Nitrosamin

6. Akrilamida 7. Furan 8. Ethylene oxide 43

(23)

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Pengasapan

• Pengasapan telah digunakan secara tradisional sejak ratusan bahkan ribuan tahu lalu.

• Pengasapan menggunakan cara langsung dengan kayu bakar, lalu bahan yang diasapkan diletakkan di atasnya pada jara tertentu.

• Tujuan pengasapan:

- memberi warna

- memberi citarasa dan aroma - dapat mengawetkan

Kontaminan Pangan: PAH (polisiklik aromatik

hidrokarbon) dari kayu yang dibakar, jenisnya yang paling terkenal adalah BAP (benzo-a-piren)

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Pengasapan

Pyrolysis kayu

1- Water evaporation

4- Lignin pyrolysis (300-500 C)

2- Lignin decompositi

on

3- Cellulose and hemicellulose

pyrolysis (180-350 C)

Carboxylic acids Carbonyl compounds

Phenols

PAHs

500-900 C

45

(24)

16 senyawa PAH yang ditemukan dalam pangan

PAH

Hanifah Nuryani Lioe, IPB, 2022 Per BPOM No 8 Th 2018 tentang Cemaran Kimia mengikuti regulasi Eropa ini

EU regulation, EC No. 835/2011 for PAH in food

47

(25)

Relative toxicity of PAHs to benzo-a-pyrene (TEF)

Nisbet and LaGoy. Regul. Toxicol. Pharmacol. 1992;16:290–300

Toxic Equivalency Factors for cancer potency to Benzo-a-pyrene = TEF

Name of PAHs Abbreviation TEF IARC group

Benzo(a)pyrene BaP 1 1

Benz(a)anthracene BaA 0.1 2B

Benzo(b)fluoranthene BbFA 0.1 2B

Chrysene Chry 0.01 2B

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Penggorengan dan Penyangraian

• Penggorengan ubi, keripik talas, keripik singkong, keripik kentang, pisang, dll yang berpati dan bergula

• Penyangraian kopi

Kontaminan Pangan: Akrilamida (2A group IARC)

HINDARI Penggorengan dan Penyangraian yang terlalu lama serta pada suhu yang sangat tinggi Penelitian pada kopi bubuk, akrilamida:

Dark roasted < Light roasted coffee

49

(26)

• Penggorengan ubi, keripik talas, keripik singkong, keripik kentang, pisang, dll yang berpati dan bergula

• Penyangraian kopi

Kontaminan Pangan: Akrilamida

HINDARI Penggorengan dan Penyangraian yang terlalu lama serta pada suhu yang sangat tinggi

Warna semakin gelap semakin tinggi akrilamida-nya

➢ Reaksi antara glukosa dan asam amino asparagin mudah membentuk akrilamida

➢ Akrilamida dapat diturunkan dengan penggunaan enzim asparaginase pada perlakukan bahan baku sebelum digoreng.

➢ Akrilamida dapat diturunkan kadarnya pada French fries di restoran waralaba apabila ada penggunaan penggoreng yang mempunyai temperature controller serta pelatihan petugas penggorengan

• Penggorengan ubi, keripik talas, keripik singkong, keripik kentang, pisang, dll yang berpati dan bergula

• Penyangraian kopi

Kontaminan Pangan: Akrilamida

HINDARI Penggorengan dan Penyangraian yang terlalu lama serta pada suhu yang sangat tinggi

Penelitian pada kopi bubuk, akrilamida:

Dark roasted < Light roasted coffee

R.C. Alves et al. / Food Chemistry 119 (2010) 929–934 51

(27)

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Penggorengan dan Penyangraian akrilamida

Toxicology Letters, 2004, vol 149, p.177-186

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Penggorengan yang berpengaruh thd kadar akrilamida

Food Control2013, 32, 16, 386–391

• Pembentukan akrilamida pada pisang goreng kedua varietas meningkat sesuai peningkatan gula

pereduksi (glukosa dan fruktosa).

• Pembentukan akrilamida sangat bergantung pada konsentrasi, baik glukosa maupun fruktosa.

• Pada penelitian ini kadar asam amino bebas kedua varietas pisang relatif sama

53

(28)

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Penggorengan Penurunan kadar akrilamida

J. Agric. Food Chem.2006, 54, 16, 5976–5983 1. Kadar akrilamida dalam makanan yang dimasak/diproses dapat

dikurangi dengan asam sitrat atau glisin dalam penggorengan kentang pada suhu 180 °C selama 10-60 menit

2. Asam sitrat membatasi pembentukan volatil, khususnya alkilpirazin.

3. Glisin meningkatkan hasil volatil total dengan mempromosikan pembentukan alkilpirazin tertentu, yaitu, 2,3-dimetilpirazin,

trimetilpirazin, 2-etil-3,5-dimetilpirazin, tetrametilpirazin, dan 2,5-dietil- 3-metilpirazin. Namun, pembentukan pirazin lain dan aldehida Strecker ditekan.

4. Perlakuan gabungan pada konsentrasi yang lebih rendah, memiliki efek aditif dalam mereduksi akrilamida.

5. Ini akan meminimalkan dampak pada rasa tetapi tetap mencapai pengurangan kadar akrilamida yang diinginkan.

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi:

Penggorengan, Pemanggangan dan Pembakaran

Kontaminan Pangan: 3-MCPD, 1,3-DCP bebas Asal kontaminan:

1. Proses pemanasan

2. Penggunaan bahan baku minyak goreng yang mengandung 3-MCPD ester

3. Penggunaan penyedap HVP (hidrolisat protein kedelai) dalam saus tiram, bumbu kaldu

3-MCPD bebas dalam makanan

3-MCPD esters (Group 2B IARC) dan Glycidyl esters (Group 2A IARC) dalam Minyak sawit

55

(29)

[email protected]

•

3-MCPD esters and glycidyl esters found in palm oil

•

But not found in VCO

Cony et al., 2015, JIPI Vol 20 No 2: 115 - 123

[email protected]

•

3-MCPD esters and glycidyl esters found in palm oil

•

But not found in VCO

• Glycidyl ester mudah terbentuk apabila suhu refining di atas 240 C dan tinggi kandungan DAG

• Cara reduksi glycidyl ester :

- dengan proses refining di bawah suhu 240 C (misal 230 C)

- meminimalisir proses memar buah sehingga MAG dan DAG minimal - menggunakan bibit kelapa sawit yang rendah kandungan MAG dan DAG

nya.

57

(30)

Toksisitas 3-MCPD pada TIKUS

Infertil (temporer atau permanen) pada tikus jantan, Memiliki keefektifan toksisitas yang sama pengujian dengan sperma manusia (in vitro) pada dosis 400 mg/kg (Lee et al 2014)

Penurunan berat pada limpa dan kelenjar timus karena penurunan jumlah sel pada tikus betina pada dosis 100 mg/kg (Lee et al 2014)

Kerusakan pada testis pada dosis 64.4 mg/kg (Barocelli et al 2004) Secara umum, (Lee et al 2014)

1. Mengurangi respon sel pembentuk antibodi 2. Berpotensi adenoma dan karsinoma

Spermatotoksik dalam epididimis pada dosis >10 mg/kg/hari (Wen L et al 2015)

Kanker pada ginjal, baik jantan maupun betina pada dosis 400 mg/kg (Cho et al 2008),

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Nitrosamin

NITROSAMINES pada sosis atau produk daging yang menggunakan nitrit

NDMA = N-nitrosodimethylamine (2A group IARC) NDEA = N-nitrosodiethylamine

NPYR = N-nitrosopyrrolidine NPIP = N-nitrosopiperidine

59

(31)

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Nitrosamin

➢They are produced by the reaction of nitrite with secondary amines (Mirvish, 1995).

➢N-nitrosodimethylamine (NDMA), a highly potent carcinogen (2A IARC), is commonly detected and often used as an indicator compound for nitrosamines.

➢N‐Nitrosodiethylamine (NDEA) is the most potent

carcinogen among the nitrosamines, (European Commission, 2007).

➢The main compounds investigated by health and regulatory authorities have been NDMA and NDEA

61

(32)

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi: Nitrosamin



Pengolahan daging → penambahan nitrit (proses curing) → warna merah, flavor dan menghambat reaksi oksidasi.



Nitrit dapat membentuk senyawa NO yang jika teroksidasi dapat membentuk senyawa penitrosasi (N

₂

O

₃

), yang kemudian bereaksi dengan gugus amin membentuk senyawa nitrosamin

(Rostkowska, et al. 1998) yang bersifat toksik, mutagenik dan karsinogenik (Andrade et al., 2005;

Yurchenko dan Molder, 2007; Santarelli et al., 2008; Katan, 2009).

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi:

Heterosiklik Aromatik Amin atau HAAs atau HAs atau HCAs

Advances in Molecular Toxicology Volume 4, 2010, Pages 37-83



Terbentuk pada pemanasan pangan berprotein tinggi atau daging atau protein kedelai pada suhu tinggi (150–250°C)



Terjadi proses pirolisis dari asam amino tryptophan, glutamic acid, phenylalanine, or ornithine.

Jenisnya:



IQ (2-amino-3-methyl-imidazo [4,5-f]quinoline), 2A IARC



MeIQ (2-amino-3,4-dimethyl-imidazo [4,5-f]quinoline), 2B



MeIQx (2-amino-3,8-dimthylimidazo [4,5-f]quinoxaline), 2B



DiMeIQx (2-amino-3,4,8-trimethyl-imidazo [4,5-f]quinoxaline),



PhIP (2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo [4,5-b]pyridine, 2B

63

(33)

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi:

Heterosiklik Aromatik Amin atau HAAs atau HAs atau HCAs

F. Lu et al. / Food Control 73 (2017) 306-315

Kontaminan Hasil Proses Panas Tinggi:

Heterosiklik Aromatik Amin atau HAAs atau HAs atau HCAs

Chicken satay

Photo: google.com

Food Additives and Contaminants Vol. 27, No. 8, August 2010, 1060–1071

Samples: ready to eat foods in Malaysia 65

(34)

BAHAYA KIMIA DARI BAHAN YANG MENGANDUNG ALLERGEN

Oleh:

Prof. Dr. Ir. Hanifah Nuryani Lioe, MSi.

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, IPB University, Bogor

SUMBER ALERGEN dari Badan Dunia Codex

◆

Gandum, oat

◆

Udang, kerang dan hasil produknya

◆

Telur dan hasil produknya

◆

Ikan dan hasil produknya

◆

Kacang tanah, kedelai, dan kacang-kacangan lain

◆

Susu dan produknya

◆

Kacang mete, almond dan sejenisnya

◆

Sulfit pada konsentrasi 10mg/kg atau lebih (dari gula pasir, gula merah)

ALERGI PADA KELOMPOK POPULASI TERTENTU SAJA

Senyawa yang menimbulkan alergi masih dalam penelitian, umumnya berasal dari protein bahan tersebut

67

(35)

IPB Darmaga, Bogor 2022 Hanifah Nuryani Lioe

Dep. Food Science & Technology, IPB University

ALLERGEN : Biogenic amines

▪ Terbentuk dari reaksi dekarboksilasi enzimatis asam amino bebas

▪ Ditemukan pada daging terfermentasi, sayur asin, ikan, wine, keju, produk susu

▪ Contoh : histamine, tyramine, cadaverine, putrescine, spermidine

▪ Scombrotoxicosis: histamine intoxication sesudah konsumsi ikan scromboida (tuna, mackerel, bonito)

▪ Toxic dose tergantung sensitivitas individu

▪ Cadaverine, putrescine, sperimidine, dan spermine : tidak toksik, tetapi dapat membentuk nitrosamin (karsinogenik) setelah bereaksi dengan nitrit

▪ Tyramine: pada keju matang→migraine, hipertensi

ALLERGEN : Biogenic amines

▪ Terbentuk dari reaksi dekarboksilasi enzimatis asam amino bebas

▪ Ditemukan pada daging terfermentasi, sayur asin, ikan, wine, keju, produk susu

▪ Contoh : histamine, tyramine, cadaverine, putrescine, spermidine

▪ Scombrotoxicosis: histamine intoxication sesudah konsumsi ikan scromboida (tuna, mackerel, bonito)

▪ Toxic dose tergantung sensitivitas individu

▪ Cadaverine, putrescine, sperimidine, dan spermine : tidak toksik, tetapi dapat membentuk nitrosamin (karsinogenik) setelah bereaksi dengan nitrit

▪ Tyramine: pada keju matang→migraine, hipertensi

69

(36)

ALLERGEN : Biogenic amines

Asam Amino Bebas

• Histidin

• Tirosin

• Lisin

• Ornitin

• 5-hidroksitriptofan

• Triptofan

• Arginin

Biogenic Amine

• Histamin

• Tiramin

• Kadaverin

• Putresin

• Serotonin

• Triptamin

• Spermin + Spermidin

Dekarboksilasi

Pencegahan bahaya allergen

◆

Daftar semua ingredient yang menimbulkan alergi tersebut ---- Daftar dengan akurat/cermat

◆

Minimalisir potensi kontaminasi silang antar bahan pangan

◆

Hindari mislabelling (pelabelannya harus jelas, misal mengandung telur)

➢ Kendali di hulu (bahan baku dari ikan, gula pasir, gula merah, telur)

71

(37)

BAHAYA KIMIA DARI MIGRASI KEMASAN

Oleh:

Prof. Dr. Ir. Hanifah Nuryani Lioe, MSi.

Kontaminan dari Migrasi Kemasan

◆

Vinil klorida dari kemasan plastik PVC

◆

Stiren dari kemasan polistiren

◆

BPA dari kemasan botol plastik polikarbonat

Polistiren

Polistiren PVC, sudah dilarang untuk makanan

Polikarbonat Photo:

google.com 73

(38)

Kontaminan dari Migrasi Kemasan

Botol Polikarbonat Photo: google.com

Leaching BPA

•

Monomers of BPA can hydrolyze and leach into foods or liquids

•

Accelerated by:

•

High temperatures

•

Acidic or basic conditions

•

Damaged surfaces

•

Le et al study:

•

Exposure to 100

^｡

C (new and used PC water bottles) allowing 24 hrs to cool to room temperature

•

Results: 15-55 fold increase in those exposed to heat versus room temperature water only

Kontaminan dari Migrasi Kemasan

75

(39)

BAHAYA FISIK DALAM PANGAN

Oleh:

Prof. Dr. Ir. Hanifah Nuryani Lioe, MSi.

Sumber Kontaminasi dalam Pangan

Photo: J Nutr Health Food Eng.

2019;9(1):10‒16 77

(40)

BAHAYA FISIK dalam Pangan

Photo: J Nutr Health Food Eng. 2019;9(1):10‒16

TERIMA KASIH

Pangan Sehat Pangan Berkualitas

Pangan Aman