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

Kontaminasi 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 BERAT/TOKSIK

Logam berat : Unsur kimia dg BM lebih dari 5g/cm3, teretak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S, memiliki no.atom 22-92.

Toksisitas logam berat : Tinggi (Hg, Cd, Pb, Cu, Zn); Sedang (Cr, Ni, Co); Rendah (Mn, Fe).

Sulit dibedakan antara logam esensial (Fe, Cu, Zn, Ni) dengan logam toksik

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

Tanah

Tanaman

Limbah industri

Bahan-bahan kimia yang digunakan untuk budidaya dan pupuk

Air

Pengolahan pangan

b. Keberadaan dan toksisitas

Timbal (Pb)

Keberadaannya dalam rantai makanan merupakan masalah kesehatan yang besar

Peningkatan konsumsi Pb terutama akibat polusi

Keracunan timbal meliputi anoreksia (gangguan makan/kehilangan nafsu makan), dispepsia (gangguan pencernaan), dan konstipasi.

Merkuri (Hg)

Selalu ada di lingkungan perairan bioakumulasi,

dan berpindah melalui rantai makanan

Secara alamiah, pencemaran Hg berasal dari kegiatan gunung api atau rembesan air tanah yang melewati deposit Hg. Apabila masuk ke dalam perairan, merkuri mudah ber-ikatan dengan klor yang ada dalam air laut dan membentuk ikatan HgC

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 (metil merkuri)

bersifat sangat toksik dan dapat terakumulasi pada otak

Merkuri anorganik/organik mudah diserap, masuk aliran

darah, dan berikatan dengan protein

Kadmium (Cd)

Logam Cd ini ditemukan dalam bebatuan calamine (seng karbonat)

Keracunan Cd cukup umum

Sangat larut dalam asam organik

Sangat toksik, salah satu logam yang paling berbahaya

Kontaminasi terjadi pada rantai makanan

Kadar kadmium dalam bahan pangan cukup rendah kecuali jika terkontaminasi

Sekitar 6% yang diserap tubuh, terakumulasi dalam ginjal

Peningkatan konsumsi protein dan Ca meningkatkan daya serap Cd, sehingga menimbulkan hambatan terhadap aktivitas kerja enzim.

Arsen (As)

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 racun bagi protoplasma, berikatan dengan gugus SH sehingga menghambat aktivitas sejumlah enzim

Bersifat karsinogenik, meningkatkan permeabilitas pembuluh kapiler terutama di usus halus

Selenium (Se)

Merupakan elemen esensial (trace)

Konsumsi berlebihan bersifat toksik

Keberadaannya dalam rantai makanan berasal dari tanah

Dalam pangan ada dalam bentuk seleno-asam amino

80% selenium organik diabsorpsi

Merupakan gugus prostetik enzim glutation peroksidase

Asupan berlebihan menyebabkan dermatitis, pusing, kuku rapuh, sakit perut, rambut rontok, dan bau napas

Almuminium (Al)

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 penting

Konsumsi 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 (Sn)

Sumber utama kontaminasi adalah kemasan kaleng

Sejumlah kecil yang diserap diakumulasi dalam ginjal, tulang, dan hati

Kadar tinggi menyebabkan keracunan

Ciri-ciri keracunan: retardasi mental, anemia, dan perubahan fungsi hati, juga mempengaruhi pembentukan Hb dan penyerapan Fe

Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

Metode pengukuran kuantitatif suatu unsur yang terdapat dalam cuplikan berdasarkan penerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh

atom-atom dalam bentuk gas dalam keadaan dasar.

Prinsip: Jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi dilewatkan nyala yang mengandung atom-atom yang bersangkutan, maka sebagian cahaya akan diserap, dan jauhnya penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada dalam nyala.

Perubahan bentuk ion/senyawa menjadi bentuk atom biasanya dilakukan pada suhu tinggi (2000 oC) melalui pembakaran (asetylen-udara) atau dengan energi listrik.

Keuntungan SSA :

Metode analisis (SSA) dapat menentukan hampir keseluruhan unsur logam.

Metode analisis (SSA) dapat menentukan logam dalam skala kualitatif karena

lampunya 1 (satu) untuk setiap 1 logam.

Analisis unsur logam langsung dapat ditentukan walau sampel dalam bentuk campuran.

Analisis unsur logam dengan SSA didapat hasil kuantitatif.

Analisis dapat diulangi beberapa kali, dan akan selalu diperoleh hasil yang sama.

2. Pestisida

Pestisida merupakan kelompok bahan kimia yang digunkan untuk mengontrol, mematikan, atau menghambat pertumbuhan gulma, serangga, fungi, dan hama lain.

Menurut Dep.Kes RI, berdasarkan struktur kimianya pestisida digolongkan :

1. Organoklorin (DDT): racun yang universal,degradasinya berlangsung sangat lambat larut dalam lemak.

2. Organofosfat merupakan racun yang tidak selektif

degradasinya lebih cepat atau kurang persisten dilingkungan, menimbulkan resisten pada berbagai serangga dan memusnahkan populasi predator dan serangga parasit, lebih toksik terhadap manusia daripada organokhlor.

3. Karbamat (baygon) mirip dengan sifat pestisida organophosfat, degradasi tetap cepat diturunkan dan dieliminasi namun pestisida ini aman untuk hewan,tetapi toksik yang kuat untuk tawon

Toksikologi

Sebagian besar bersifat karsinogenik, teratogenik, fototoksik

Beberapa mempengaruhi syaraf

Organoklorin dalam tubuh diaktivasi sejumlah enzim dalam hati, bukan diekskresikan atau didetoksifikasi

Peroksida atau epoksida yang dihasilkan bersifat

merusak membran dan membentuk radikal bebas

Organoklorin menghambat transport mineral

Organofosfat menghambat asetil kholinesterase yang penting bagi sistem transmisi sinyal, lebih mudah terdegradasi dibandingkan organoklorin

Pestisida yang bersifat volatil dapat terhisap pernapasan

Karbamat beracun terhadap syaraf, toksisitas bervariasi.

Karbaril, termasuk karbamat, bersifat karsinogenik dan mempengaruhi kesuburan

Residu dalam bahan pangan

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

3. Residu Obat

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:

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 konsumen

Mengakibatkan peningkatan resistensi mikrob patogen

BENZOPIREN

Benzopiren merupakan salah satu mutagen kimia yang dapat menyebabkan kanker kulit.

Benzopiren merupakan salah satu jenis dari PAH (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) yang memiliki 5 buah cincin alkil aromatik, dengan berat molekul 252,3 gram/mol, dan rumus kimia C20H12.

Penelitian menunjukkan bahwa benzopiren menjadi penyebab terjadinya toksisitas saraf akut melalui proses stres oksidatif dan terjadinya diferensiasi pembelahan sel saraf.

Penyebab Munculnya Senyawa Benzopiren

1. Minuman dan makanan yang di asapi

Munculnya benzopirene dalam makanan tersebut adalah karena proses absorpsi dan deposit partikel selama proses pemasakan, proses pirolisis lemak dan pembakaran arang yang tidak sempurna.

2. Hasil Aktivitas Manusia

Asap kendaraan, asap rokok, serta pembakaran kayu, mengakibatkan terjadinya pelepasan benzopirene ke udara, yang kemudian mengalami perubahan secara kimia akibat sinar matahari, sehingga benzopirene diubah menjadi bentuk padat. Padatan benzopirene tersebut kemudian jatuh dan mengalami proses pemecahan atau fotooksidasi. Pada proses fotooksidasi, benzopiren diubah menjadi dione, yang merupakan salah satu bentuk turunan (dervativ) dari quinone.

Dampak Senyawa Benzopiren bagi Tubuh

1. Merusak Struktur DNA

Benzopiren yang terdapat di lingkungan, dapat masuk ke dalam tubuh makhluk hidup melalui cara dihirup, diserap melalui kulit, dan dimakan, sesuai dengan habitat makhluk.

DNA yang terbentuk akibat metabolit karsinogenik berkembang menjadi mutasi pada oncogenes (gen yang bertanggungjawab pada pertumbuhan dan diferensiasi sel secara normal) atau tumor suppressor gene atau juga dikenal anti-oncogene (gene yang melindungi sel dari salah satu bagian proses menjadi kanker).

2. Merusak Struktur RNA

Penelitian mengenai pengaruh benzopiren terhadap RNA telah dilakukan sejak lama, terutama berkaitan dengan kinerja RNA yang sangat dipengaruhi oleh sintesa protein. Benzopiren pada RNA menjadi agen dalam aktifasi asam amino dan menghalangi transfer asam amino dari RNA transfer menuju ribosom.

3. Dapat menghasilkan anggota baru

Benzopiren ini juga dapat menyebabkan munculnya anggota baru dari cytochrome P450 yang belum diketahui fisiologi, penyebab, dan fungsinya dalam metabolisme. Dari hasil cloning 2 buah alel DNA menunjukkan bahwa benzopiren memiliki peran sebagai penyebab munculnya gen baru yaitu CYP1C1 (enzyme CYP1C yang terdapat pada mRNA) ternyata dihasilkan tidak hanya oleh 1 buah organ,

Analisis

Gas Kromatografi

HPLC

GC/MS

Mikroorganisme

• Non-patogen

• Patogen : kontaminan, penyebab penyakit

• Akibat kontaminasi terhadap suatu produk :

- Kualitas produk menurun

- Produk menjadi membahayakan

• Kualitas Produk menurun :

Secara fisik maupun kimia

• Produk menjadi membahayakan :

Akibat senyawa toksin yang dihasilkan oleh

mikroorganisme, atau akibat banyaknya populasi

mikroorganisme di dalam produk.

Kerusakan Fisik

• Perubahan konsistensi produk (lebih kental, lebih encer, kekeruhan, mencair, membeku, dll).

• Perubahan warna produk (berwarna atau kehilangan warna, atau memudar)

• Pemisahan fase

• Terbentuk busa

Kerusakan Kimia

• Perubahan bau (tengik atau busuk)

• Perubahan rasa (pahit, asam)

• Degradasi fungsi dan struktur senyawa dalam

produk (gula, pengental, pewarna, pengawet, dll)

• Macam-macam Kontaminan

• Kontaminan Fisik

• Kontaminan fisik dapat berupa benda-benda asing yang terdapat dalam makanan, yang bukan menjadi bagian dari makanan tersebut. Benda ini merupakan kontaminan fisik yang selain menurunkan nilai estetis makanan juga dapat menimbulkan luka serius bila tertelan, seperti kerikil, pecahan logam dan lainnya.

•

• Kontaminan Biologis

• Kontaminasi biologis merupakan organisme yang hidup dan menimbulkan kontaminan makanan.

• Organisme hidup yang sering menjadi kontaminan atau pencemar bervariasi mulai yang berukuran besar seperti serangga, sampai

yang amat kecil seperti mikroorganisme.

• Jenis mikroorganisme:

• bakteri (Clostridium perfringens, Streptokoki fecal, Salmonella), fungi (Aspergillius, Penicillium, Fusarium), parasit (Entamoeba histolytica, Taenia saginata, Trichinella spiralis), dan virus (virus hepatitis A/HAV).

• Kontaminan kimiawi

• Berbagai macam bahan atau unsur kimia yang menimbulkan pencemaran atau kontaminan pada bahan makanan.

• Unsur kimia ini dapat berada dalam makanan melalui beberapa cara seperti terlarutnya lapisan alat pengolah karena digunakan untuk mengolah makanan yang dapat melarutkan zat kimia dalam pelapis, logam yang terakumulasi di dalam produk perairan misalnya kerang atau tanaman yang habitat asalnya tercemar,

bahan pembersih atau sanitasi kimia pada pengolah makanan yang tidak bersih pembilasannya atau yang secara tidak sengaja mengkontaminasi makanan karena penyimpanan yang berdekatan.

• Kontaminan biologis pada pangan dapat mengakibatkan terjadinya foodborne diseases, yaitu penyakit pada manusia yang ditularkan melalui makanan atau minuman yang tercemar.

• Pangan asal ternak yang terdiri dari daging, telur, susu, pangan asal laut, dan hasil olahannya (seperti dendeng, bakso, sosis, abon, kornet, burger, mentega, es krim, youghurt, mayonaise, dll.) merupakan bahan pangan yang mengandung protein tinggi, keasaman (pH) kira-kira 4,6 dan kandungan air tinggi (aW >0,85).

• Mikroba yang biasa mencemari bahan pangan asal ternak di antaranya

adalah Salmonella sp., Escherichia coli, Coliform, Staphylococcus sp., dan Pseudomonas

Cemaran mikroba pada bahan pangan

• Penyakit yang timbul akibat mengkonsumsi makanan atau minuman dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu pertama makanan atau minuman tersebut mengandung mikroba/bakteri dalam jumlah yang cukup untuk menimbulkan gejala sakit, kedua makanan atau minuman tersebut mungkin mengandung komponen beracun (toksin).

Infeksi makanan (food infection)

• Infeksi makanan yaitu penyakit yang disebabkan karena mengkonsumsi makanan atau minuman yang mengandung mikroba patogen, kemudian mikroba tersebut dapat menembus sistem pertahanan tubuh

dan hidup serta berkembang biak di dalam tubuh.

• Mikroba yang dapat menginfeksi dan menimbulkan penyakit adalah mikroba yang mempunyai data patogenitas tinggi dan daya virulensi kuat, sehingga dapat berkembang biak dan menyebar ke dalam tubuh induk inang yang peka.

• Mikroba-mikroba potensial penyebab infeksi makanan antara lain: Salmonella, Bacillus antracis, Campylobacter, Shigella, Vibrio, Yersinia, Escherichia coli tipe enteric

Intoksikasi makanan (food intoxication)

• Intoksikasi makanan yaitu penyakit yang disebabkan karena mengkonsumsi makanan yang mengandung racun yang diproduksi oleh mikroba yang tumbuh dalam makanan. Umumnya masa inkubasi intoksikasi terjadi lebih cepat setelah mengkonsumsi makanan

tercemar dibandingkan dengan infeksi makanan.

• Mikroba-mikroba potensial penyebab intoksikasi makanan antara lain: Clostridium botulinum, C. Perfringens, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus.

PENYAKIT AKIBAT CEMARAN MIKROBA DALAM BAHAN PANGAN

• Sebagian besar penyakit pada manusia disebabkan oleh makanan yang tercemar bakteri patogen, seperti penyakit tipus, disentri, botulisme, dan hepatitis A.

• Penyakit lain yang disebabkan oleh bakteri dan sering menimbulkan masalah serta memiliki dampak yang cukup berbahaya terhadap kesehatan manusia antara lain adalah antraks, salmonellosis, brucellosis, tuberkulosis, klostridiosis, E. coli, kolibasilosis, dan S. aureus

• Salmonella Sp.

• Gram (-), anaerobik fakultatif, motil, oksidase (+), katalase (+)

• Gejala penyakit oleh salmonelosis :

• demam enterik, diare berair, sembelit, demam, sakit perut, pusing, mual, lesu

• Terdapat dalam

• telur, daging ayam,

• ikan, susu, es krim,

• kelapa kering,

• air terkontaminasi,

• salad kentang.

Tahan terhadap pH rendah

Cukup peka terhadap radiasi

Clostridium perfringens

Gram (+), batang anaerobik, non-motil, spora diproduksi dalam usus, memproduksi kapsul, memfermentasi laktosa, mereduksi nitrat, mempunyai aktivitas lesitinase

Makanan pembawa : daging ayam & sapi masak suhu kamar, waktu pendinginan lama !!

Spora tahan radiasi gama

Toksin bersifat labil terhadap panas, inaktif pada suhu 60oC

Peka terhadap NaCl & nitrit

pH minimum 5,0; pH optimum 6,0-7,5; aw minimum 0,95-0,97

Gejala :

sakit perut, mual,

diare akut

Vibrio parahaemolyticus dan V. cholerae

Gram (-), batang, motil, katalase dan oksidase (+), anaerobik fakultatif

Menyebabkan

kolera

Hipersekresi natrium, kalium, klorida dan bikarbonat yang diinduksi oleh enterotoksin menghasilkan diare yang pucat,

berair, mengandung serpihan mukus (diare air beras)

Terdapat pada buah, sayuran yang tidak dicuci, hasil laut (ikan dan kerang), paha kodok

Peka terhadap asam

V. parahaemolyticus umumnya kurang tahan pada suhu

ekstrim dibandingkan V. cholerae