lirik lagu laluna - membekas di hati

Perpisahan ini bukanlah pilihanku
Kau yang pergi meninggalkan aku

Pernah aku memuja dirimu
Mencintamu setulus hatiku

Kau yang slalu aku puja
Ternyata menduakan aku
Mengkhianati cintaku
Tak pernah ku membayangkan
Kau kan melukai hatiku
Hancurkan mimpiku tinggalkan aku

Mungkin aku bukanlah pilihanmu
Tak seperti yang kau mau

Kau yang slalu aku puja
Ternyata menduakan aku
Mengkhianati cintaku
Tak pernah ku membayangkan
Kau kan melukai hatiku
Hancurkan mimpiku tinggalkan aku

Sakit yang kurasa
Takkan mudah sirna
Membekas di hati ku terluka
Entah sampai kapan
Ku harus bertahan
Melawan sedihku sendiri

cabang ilmu biologi

CABANG-CABANG BIOLOGI

·       BOTANI                         KHUSUS : ORNITOLOGI

·       ZOOLOGI                                      ENTOMOLOGI

·       ANATOMI                                      MIKROBIOLOGI

·       MORFOLOGI                                  BAKTERIOLOGI

·       FISIOLOGI

·       EMBRYOLOGI

·       EKOLOGI

·       TAKSONOMI

·       GENETIKA

·       EVOLUSI

·       SITOLOGI

·       DLL.

APA YANG PERLU DILAKUKAN UNTUK MEMPELAJARI BIOLOGI ?

OBSERVASI (PENGAMATAN ) :

Merupakan kegiatan yang menggunakan alat indra untuk memperoleh kesan dari lingkungan disekitar. Jadi tidak hanya dengan mata, dan perlu alat lain.

Kemampuan alat indra sangat terbatas, untuk melihat jasad renik atau benda yang amat jauh jaraknya, memerlukan alat bantu.

MIKROSKOP / MICROSCOPE

( Y = Micro : kecil;  Scopein : melihat ).                                            

Alat untuk melihat benda-benda yang berukuran   kecil yang tidak mampu dilihat oleh mata

MICROSCOPY / MIKROSKOPI  :

Ilmu tentang cara menggunakan mikroskop

MICROSCOPIC :

Sedemikian kecil hingga tidak dapat dilihat oleh mata

Selain keterbatasan indra juga sifat manusia yang subjektif (menurut pandangan atau perasaan sendiri )

EKSPERIMEN

Merupakan kegiatan melalui tata cara tertentu yang biasa dilakukan oleh para ilmuwan.

Untuk menemukan jawaban suatu masalah, hampir tidak ada dua ilmu yang menempuh pola cara yang persis sama dalam memecahkan suatu masalah, namun pasti ada beberapa persamaan yang menjadi indicator ( petunjuk ) dalam melaksanakan cara atau metoda yang ditempuh, yaitu dengan METODA IPA  atau METODA ILMIAH

( SCIENTIFIC METHOD )

METODA ILMIAH :   @ Menentukan masalah

                            @ Merumuskan masalah

                            @ Mengumpulkan fakta / data

                            @ Membuat Hipotesa

                            @ Eksperimen

                            @ Kesimpulan

Banyak masalah yang timbul disekeliling kita, pilih salah satu yang cocok dengan

·       kemampuan kita (waktu, pengetahuan)

·       biaya yang tersedia

·       tempat

·       peralatan yang ada

·       bacaan (literature, referensi ) yang dapat diperoleh

Merumuskan masalah :

    * Dalam bentuk pertanyaan

·       Dengan 2 variabel ( bebas adalah var. yang mempengaruhi, terikat adalah  var. yang dipengaruhi )

·       Contoh  apakah warna daun dipengaruhi oleh lokasi tempat tumbuh ?

Fakta dan Data ( mengumpulkan fakta dan data sebanyak-banyaknya yang bersangkut paut dengan permasalahan )

Fakta : Data yang berhubungan dg permasalahan

Data  : Lebih luas dari fakta

Apakah Fakta atau Data ?   

- Tumbuhan Hibiscus sp.

-    Batu, kayu

-    Warna yang diamati mis. Pucat, hijau dll.

Eksperimen

> Perencanaan menyiapkan alat dan bahan

> Pelaksanaan eksperimen , menyiapkan semua kondisi yang sama terhadap kel.eksperimen dan kontrol

> Observasi dalam eksperimen

Pelaku eksperimen mengamati dg teliti perubahan atau gejala apa yang terjadi

     

PERANAN BIOLOGI DALAM KEHIDUPAN

BIOLOGI SEBAGAI DISIPLIN ILMU

DENGAN BELAJAR BIOLOGI DIHARAPKAN :

§  DAPAT MEMANFAATKAN PENGETAHUAN BIOLOGI UNTUK KEHIDUPAN SEHARI-HARI

§  DAPAT MEMILIKI KETRAMPILAN IPA DAN BERSIKAP ILMIAH   

makalah kimia pangan

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.......................................................................................................... i

DAFTAR ISI......................................................................................................................... ii

BAB I. PENDAHULUAN................................................................................................... 1

A.    LATAR BELAKANG........................................................................................... 1

B.     PERUMUSAN MASALAH ................................................................................. 1

C.     TUJUAN ............................................................................................................... 1

BAB II . PEMBAHASAN................................................................................................... 2

A. ADITIF MAKANAN............................................................................................. 2

B. CITA RASA............................................................................................................ 9

C. ZAT PEWARNA.................................................................................................... 17

D. SENYAWA BERACUN DALAM BAHAN PANGAN...................................... 25

E. ENZIM  ................................................................................................................... 32

BAB III. PENUTUP............................................................................................................. 44

KESIMPULAN............................................................................................................ 44

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Kimia pangan adalah studi mengenai proses kimia dan interaksinya dengan komponen biologis dan non-biologis bahan pangan. Substansi biologis misalnya produk daging, sayuran, produk susu, dan sebagainya. Mirip dengan biokimia dengan komponen utamanya yaitu karbohidrat, lemak, dan protein namun juga mempelajari komponen lain seperti air, vitamin, mineral, enzim, zat aditif, perasa, dan pewarna makanan. Ilmu ini juga meliputi bagaimana suatu produk pangan mengalami perubahan akibat berbagai metode pemrosesan makanan dan cara untuk meningkatkan maupun mencegah terjadinya perubahan itu.

Sejarah mengenai kimia pangan dimulai di tahun 1700an ketika para ahli kimia terlibat dalam penemuan senyawa kimia penting dalam bahan pangan, termasuk Carl Wilhelm Scheele yang mengisolasi asam malat dari buah apel di tahun 1785, dan Sir Humphry Davy yang mempublikasikan buku Elements of Agricultural Chemistry, in a Course of Lectures for the Board of Agriculture pada tahun 1813 yang dikatakan sebagai buku tentang pertanian dan pangan pertama.

B.     Perumusan Masalah

1.      Bahan kimia apa saja yang terkandung di dalam makanan?

2.      Dampak apa yang ditimbulkan dari bahan kimia yang terkandung dalam makanan bagi kesehatan tubuh?

3.      Makanan apa saja yang mengandung toxic?

C.     Tujuan

1.      Mengetahui berbagai macam bahan kimia yang terkandung dalam makanan

2.      Mengetahui dampak dari bahan kimia

3.      Mengetahui makanan yang mengandung toxic

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Aditif Makanan

      Peraturan Menteri Kesehatan R.I. No. 329/Menkes/PER/XII/76, yang dimaksud dengan aditif makanan adalah bahan yang ditambahkan dan dicampurkan sewaktu pengolahan makanan untuk meningkatkan mutu.

Pada umumnya bahan tambahan dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu :

a.       Aditif sengaja, yaitu aditif yang diberikan dengan sengaja dengan maksud dan tujuan tertentu, misalnya untuk meningkatkan konsistensi, nilai gizi, cita rasa, mengendalikan keasaman atau kebasaan, memantapkan bentuk dan rupa, dan lain sebagainya.

b.      Aditif tidak sengaja, yaitu aditif yang terdapat dalam makanan dalam jumlah sangat kecil sebagai akibat dari pengolahan.

Dilihat dari asalnya, aditif dapat bersumber dari sumber alamiah (lesitin, asam sitrat) serta berasal dari bahan kimia yang disintesis sehingga memiliki sifat yang serupa benar dengan bahan alamiah yang sejenis, baik susunan kimia maupun sifat metabolismenya (asam askorbat).

            Pada umumnya bahan sintetis mempunyai kelebihan yaitu lebih pekat, lebih stabil, dan lebih murah tetapi sering terjadi ketidakseimbangan proses sehingga mengandung zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan terkadang bersifat karsinogenik.

1.      Zat Pengikat Logam

            Sekuestran atau zat pengikat logam merupakan bahan penstabil yang digunakan dalam berbagai pengolahan bahan makanan. Sekuestran dapat mengikat logam dalam bentuk ikatan kompleks sehingga dapat mengalahkan sifat dan pengaruh jelek logam dalam bahan sehingga sering membantu menstabilkan warna, cita rasa, dan tekstur.

            Logam terdapat dalam bahan alami dalam bentuk senyawa kompleks misalnya Mg dalam klorofil dan Fe sebagai feritin. Ion logam bebas mudah bereaksi dam mengakibatkan perubahan warna, ketengikan, kekeruhan, maupun perubahan rasa. Sekuestran akan mengikat ion logam sehingga menjaga kestabilan bahan.

Senyawa-senyawa yang mempunyai dua atau lebih gugusan fungsional seperti –OH, -SH, -COOH, -PO₃H₂, -C=O, -NR₂, -S- dan –O- dapat mengkelat logam dalam lingkungan yang sesuai. Sekuestran yang paling sering digunakan adalah asam sitrat dan turunannya, fosfat, dan garam etilendiamintetraasetat (EDTA).

Proses pengikatan logam merupakan proses kesetimbangan pembentukan kompleks ion logam dengan sekuestran. Secara umum keseimbangan dapat ditulis :

L + S             LS

L          : ion logam

S          : sekuestran

LS       : kompleks logam-sekuestran

            Untuk memperoleh ikatan metal yang stabil, diperlukan sekuestran yang mampu membentuk ikatan cincin 5-6 sudut dengan sebuah logam, misalnya ikatan antara EDTA dan Ca. ion logam terkoordinasi dengan pasangan elektron dari atom-atom nitrogen EDTA dan juga dengan keempat gugus karboksil yang terdapat dalam molekul EDTA.

Selain itu pH juga mempengaruhi pembentukan ikatan. Kenaikan pH menyebabkan terdisosiasinya gugus karboksil sehingga meningkatkan efisiensi pengikatan logam. Dalam keadaan tertentu, ion hidroksil berikatan dengan ion logam dalam ikatan tersendiri sehingga menyaingi dan menurunkan efektivitas sekuestran.

Sekuestran atau ligan dapat menghambat proses oksidasi. Senyawa ini merupakan sinergik antioksidan karena dapat menghilangkan ion-ion logam yang mengkatalis proses oksidasi sehingga harus diperhatikan kelarutannya. Asam dan ester-ester sitrat (20-30 ppm) dengan propilen glikol larut dalam lemak (sinergik pada semua lemak). Na₂EDTA dan Na₂Ca-EDTA sedikit larut dalam lemak.

            Polifosfat dan EDTA digunakan dalam pengolahan ikan kalengan untuk mencegah pembentukan kristal MgNH₄PO₄.6H₂O yang menyerupai kristal gelas yang terbentuk selama penyimpanan. Penambahan sekuestran pada sayuran sebelum diblansir dapat mencegah perubahan warna. Asam sitrat dan fosfat diguanakan dalam minuman selain berfungsi sebagai asidulan (pengasam) juga berguna untuk mengikat logam yang dapat mengkatalis oksidasi komponen cita rasa dan warna.

            Penggunaan EDTA yang berlebihan dalam bahan makanan akan menyebabkan tubuh kekurangan Ca dan mineral lain.

2.      Zat Anti Kerak

Zat antikerak ditambahkan pada bahan berbentuk tepung atau butiran yang bersifat higroskopik untuk mempertahankan sifat butirannya yang akan melapisi partikel-partikel bahan dan menyerap air yang berlebihan atau membentuk campuran senyawa tak dapat larut.

Zat antikerak yang umum digunakan adalah kalsium silikat, CaSiO₃.xH₂ yang digunakan untuk mencegah pergerakan kue soda dengan konsentrasi 5% atau mencegah pergerakan garam meja dengan konsentrasi 2%.

Ca-silikat efektif menyerap minyak dan senyawa organik nonpolar lain. Oleh sebab itu, Ca-silikat sering dipakai dalam campuran tepung maupun rempah-rempah lain yang mengandung minyak atsiri.

Ca-stearat sering ditambahkan pada bahan  tepung untuk mencegah penggumpalan selama proses pengolahan dan agar tidak larut dalam air. Tepung stearat mempunyai volume kecil dengan permukaan yang luas sehingga sangat ekonomis digunakan sebagai bahan antikerak (0,5%-2,5%).

Zat antikerak lain yang sering digunakan adalah Na-silikoaluminat, Ca₃(PO₄)₂, Mg-silikat dan MgCO₃. Senyawa ini tidak larut larut dalam air, tetapi mempunyai daya serap air yang berbeda. Bahan antikerak ini tidak bersifat toksik dan ikut termetabolisasi oleh tubuh sejauh batas jumlah yang diperbolehkan dalam makanan.

3.      Zat Pemantap

Proses pengolahan, pemanasan, atau pembekuan dapat melunakkan jaringan sel tanaman sehingga produk yang diperoleh mempunyai tekstur yang lunak. Untuk memperoleh tekstur yang keras, dapat ditambahkan garam Ca (0,1 – 0,25%). Ion kalsium akan berikatan dengan pektin membentuk Ca-pektinat atau Ca-pektat yang tidak larut.

Ion trivalen seperti Al³⁺ dalam bentuk NaAl(SO₄)₂.12H₂O, KAlSO₄, biasa digunakan pada pembuatan pikel ketimun dengan melarutkan garam tersebut dalam larutan garam sebelum fermentasi. Tujuannya agar tekstur pikel yang diperoleh tetap keras dan renyah. Ion trivalen diduga membentuk kompleks dengan senyawa-senyawa pectin menghasilkan jaringan yang keras. Tetapi Al₂(SO₄)₃ ternyata memperlunak pikel segar dan mencegah pengerasan jaringan sel pada pH larutan rendah.

4.      Zat Pemanis Sintetik

Zat pemanis sintetik merupakan zat yang menimbulkan rasa manis atau membantu mempertajam penerimaan terhadap rasa manis tersebut, sedangkan kalori yang dihasilkannya jauh lebih rendah daripada gula. Umumnya zat pemanis sintetik mempunyai struktur kimia yang berbeda dengan struktur polihidrat gula alam.

Meskipun telah banyak ditemukan zat pemanis sintetik, tetapi hanya beberapa saja yang boleh dipakai dalam bahan makanan. Zat pemanis sintetik yang kini banyak digunakan dalam makanan dan minuman adalah garam Ca- atau Na-sakarin. Penggunaan sakarin tergantung dari intensitas kemanisan yang dikehendaki. Pada konsentrasi tinggi, sakarin akan menimbulkan rasa pahit-getir (nimbrah).

Dari hasil penelitian di Kanada, didapat bahwa penggunaan 5% sakarin dalam ransum tikus dapat merangsang terjadinya tumor di kandung kemih. Dengan alasan tersebut telah diusahakan larangan penggunaan sakarin dalam diet food and beverages. Pelarangan itu ditunda untuk mendapatkan data lebih lanjut.

5.      Zat Penjernih Larutan

            Masalah yang utama dalam pembuatan bir / anggur / sari buah adalah timbulnya kekeruhan, pengendapan, dan oksidasi yang menyebabkan perubahan warna. Senyawa kimia yang menyebabkannya adalah golongan fenol seperti antosianin, flavonoid, leukoantosianogen, dan tannin. Protein atau pectin bereaksi denagn polifenol membentuk koloid yang menimbulkan kekeruhan. Untuk menghilangkan kekeruhan dipakai enzim yang menghidrolisis protein atau pectin, tetapi kadang-kadang terbentuk busa bila kadar enzim terlalu banyak. Karena itu lebih sering dipakai bahan penjernih dan adsorben yang dapat menyerap polifenol atau protein.

            Daya larut zat penjernih sangat menentukan efektivitas bahan. Makin kecil daya larutnya, makin besar daya serap adsorben terhadap partikel-partikel tersuspensi seperti kompleks tannin-protein.

            Bentonit adalah zat penjernih yang digunakan dalam anggur untuk mencegah pengendapan protein. Untuk menjernihkan minuman sering kali digunakan senyawa golongan protein, yaitu gelatin. Penambahan gelatin pada sari buah akan membentuk kompleks gelatin-tanin yang diendapkan kemudian dipisahkan.

            Pada konsentrasi rendah, gelatin dan bahan penjernih yang bersifat larut lainnya bertindak sebagai koloid pelindung. Pada konsentrasi tinggi, bahan-bahan tersebut akan menyebabkan pengendapan, tetapi bila konsentrasi terlalu tinggi bahan tersebut tidak akan menyebabkan pengendapan lagi.

6.      Zat Pemucat

            Untuk mendapatkan terigu yang bermutu baik ditambahkan zat pemucat yang bersifat oksidator. Ikatan rangkap dalam karotenoid, yaitu xantofil, akan dioksidasi. Degradasi pigmen karotenoid akan menghasilkan senyawa yang tak berwarna.

            Bahan pemucat mengoksidasi gugus sulfhidril dalam gluten menjadi ikatan disulfida. Dengan adanya ikatan S-S ini terbentuk polimer protein yang panjang, lurus, dan  membentuk lapisan-lapisan tipis yang saling melekat. Lapisan-lapisan tersebut dapat menahan gelembung udara.

            Benzoil peroksida (C₆H₅CO)₂ bersifat memucatkan terigu saja. KBrO₃ meningkatkan daya mengembang terigu. NOCl berfungsi ganda.

            Dalam penggunaan bahan pemucat yang bersifat oksidator harus diperhatikan jumlahnya. Pemakaian yang berlebihan akan menghasilkan adonan roti yang pecah-pecah dan butirannya tidak merata, berwarna keabu-abuan, dan volumenya menyusut.

7.      Asidulan, Zat Pengasam

Asidulan merupakan senyawa kimia yang bersifat asam yang ditambahkan pada proses pengolahan makanan denagn berbagai tujuan. Asidulan dapat bertindak sebagai penegas rasa dan warna atau menyelubungi after taste yang tidak disukai. Sifat senyawa ini dapat mencegah pertumbuhan mikroba dan bertindak sebagai bahan pengawet,. Kemudian pH rendah buffer yang dihasilkan mempermudah proses pengolahan. Bahan ini bersifat sinergis terhadap antioksidan dalam mencegah ketengikan dan browning.

Garam asam kalium tartrat digunakan dalam pembuatan kembang gula dan coklat untuk mengurangi hidrolisis atau inversi sukrosa. Salah satu tujuan utama penambahan asam pada makanan adalah untuk memberikan rasa asam. Asam dapat mengintensifkan penerimaan rasa-rasa lain. Unsur yang menyebabkan rasa asam adalah ion H⁺ atau ion hidrogenium H₃O⁺.

Asam yang banyak digunakan adalah asam organik seperti asam asetat, asam laktat. Asam anorganik lain mempunyai derajat disosiasi yang tinggi sehingga berakibat kurang baik pada  mutu produk akhir.

8.      Pengembang Adonan

            Bahan pengembang adonan yang paling sering dipakai adalah bahan-bahan kimia yang dapat menghasilkan gas CO₂. Gas ini diperoleh dari garam karbonat atau garam bikarbonat. Bahan pengembang yang umum digunakan adalah natrium bikarbonat (NaHCO₃).

            Penambahan bahan pengembang adonan yang bersifat asam akan menimbulkan ion H⁺. Perbandingan antara asam dan NaHCO₃ harus diperhatikan agar tidak menimbulkan rasa seperti sabun ataupun rasa asam dan pahit.

Bahan pengembang asam tidak selalu berupa asam, tetapi yang penting dapat memberikan ion H⁺agar dapat melepaskan CO₂ dari NaHCO₃. Misalnya garam alumunium sulfat bila bereaksi dengan air akan menghasilkan asam sulfat.

Na₂SO₄.Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O                 Na₂SO₄ + 2Al(OH)₃ + 2H₂SO₄

            Bahan asam pengembang mempunyai kelarutan dalam air yang berbeda-beda. Pada suhu biasa larutannya dalam air akan menentukan kecepatannya dalam melepaskan gas CO₂.

Kecepatan pelepasan CO₂ oleh bahan pengembang akan mempengaruhi tekstur produk. Kecepatan meningkat bila suhu bertambah tinggi. Bahan pengembang yang kini sering digunakan adalah garam asam K-tartrat, Na-aluminiumsulfat.

Ada dua macam soda kue, yaitu soda kue dengan aktivitas lambat atau disebut juga sebagai aktivitas tinggi dan soda kue dengan aktivitas lambat atau disebut juga sebagai aktivitas ganda. Perbedaan antara keduanya adalah pada mudah tidaknya komponen asam atau pembentuk asam larut dalam air dingin.

Soda kue aktivitas cepat terbuat dari dua macam asam yaitu asam tartrat dan garam asam k-tartrat yang mudah dalam larut dalam air dingin. Soda kue yang sering digunakan adalah soda kue aktivitas lambat. Pemilihan soda kue akan mempengaruhi elastisitas dan plastisitas adonan.

9.      Zat Pengawet

            Zat pengawet terdiri dari senyawa organic dan anorganik dalam bentuk senyawa atau garamnya.

10.  Zat Pengawet Organik

Zat pengawet organic lebih banyak dipakai karena lebih mudah dibuat dibandingkan dengan zat pengawet anorganik. Zat kimia yang paling sering dipakai adalah asam sorbet, asam propionate, asam benzoate, asam asetat, dan epoksida.

Asam sorbet tergolong asam lemak monokarboksilat yang berantai lurus dan mempunyai ikatan tidak jenuh. Bentuk yang digunakan umumnya garam Na- dan K-sorbat. Asam propionate mempunyai struktur yang terdiri dari tiga atom karbon yang tidak dapat dimetabolisasi oleh mikroba. Asam benzoate merupakan bahan pengawet yang luas penggunaannya dan sering digunakan pada bahan makana yang asam. Cuka adalah larutan 4% asam asetat dalam air dan sering digunakan sebagai bahan pengawet dalam roti. Bahan pengawet kimia biasanya hanya bersifat mencegah pertumbuhan mikroba saja. Tetapi senyawa epoksida seperti etilen oksida dan propilen oksida bersifat membunuh semua mikroba termasuk spora juga virus.

11.  Zat Pengawet Anorganik

Zat pengawet anorganik yang paling sering digunakan adalah sulfit, nitrat dan nitrit.

            Sulfit digunakan dalam bentuk gas SO₂, garam Na, atau K-sulfit, bisulfit dan metabisulfit. Bentuk efektifnya sebagai pengawet adalah asam sulfit yang tak terdisosiasi dan terutama terbentuk pada pH dibawah 3.

Garam nitrat dan nitrit umumnya digunakan dalam proses curing daging untuk untuk memperoleh warna yang baik dan mencegah pertumbuhan mikroba. Penggunaan natrium nitrit sebagai pengawet dan untuk mempertahankan warna daging atau ikan, ternyata menimbulkan efek yang membahayakan kesehatan. Nitrit dapat berikatan dengan amino atau amida dan membentuk turunan nitrosamine yang besifat toksik.

12.  Surfaktan

            Surfaktan digunakan dalam pengolahan pangan untuk meningkatkan mutu produk dan mengurangi kesulitan penanganan bahan yang mudah rusak. Pemakaian surfaktan selama produk disimpan akan mempertahankan viskositas, tekstur, mouthfeel, dan memperpanjang masa simpannya. Contoh : pengemulsi, penstabil, pengental dan pembasah.

            Pengental : bahan makanan yang berupa cairan dapat dikentalkan dengan menggunakan gumi dan bahan polimer sintetik. Viskositas yang lebih tinggi diperoleh dengan teknik pembuatan emulsi.

            Pembasahan : ada tiga macam sistem pada bahan yang akanm mempengaruhi mudah tidaknya bahan tersebut terbasahi oleh air, yaitu :

a.       Pembasahan permukaan yang berlapis lilin : surfaktan yang digunakan harus dapat mengikat lemak dan air sehingga air terikat oleh bahan, dan bahan menjadi basah

b.      Pembasahan kapiler

c.       Pembasahan tepung

B.     Cita Rasa           

Cita rasa bahan pangan sesungguhnya terdiri dari tiga komponen yaitu bau, rasa dan rangsangan mulut.

1.      Bau dan Indera Penciuman

Bau makanan banyak menentukan kelezatan bahan makanan tersebut. Dalam hal bau lebih banyak berkenaan dengan alata panca indera penciuman. Keterangan mengenai jenis bau yang keluar dari makanan dapat diperoleh melalui epitel olfaktori, yaitu suatu bagian yang berwarna kuning kira-kira sebesar perangko yang terletak pada bagian atap dinding rongga hidung diatas tulang turbinate. Manusia mempunyai 10-20 juta sel olfaktori dan sel-sel ini bertugas mengenali jenis bau yang masuk. Setiap sel olfaktori mempunyai ujung-ujung berupa rambut-rambut halus yang disebut silia yang berada pada lapisan mukosa epitel olfaktori.

Bau-bauan baru dapat dikenali bila berbentuk uap, dan molekul-molekul komponen bau tersebut harus sempat menyentuh silia sel olfaktori, dan diteruskan ke otak dalam bentuk impuls listrik oleh ujung-ujung syaraf olfaktori. Kadar yang dapat ditangkap ternyata sangat rendah, mislanya vanillin cukup pada konsentrasi 2 x 10 ^{- 10} miligram per liter udara. Diperkirakan setiap kali bernafas, kita hanya menghirup sepersepuluh liter udara dan hanya dua prosen saja yang menyentuh daerah olfaktori.

Manusia mampu mendeteksi dan membedakan sekitar enam belas juta jenis bau. Meskipun demikian indera penciuman manusia masih dianggap lemah dibandingkan dengan indera penciuman hewan. Tidak seperti indera pengecap, indera penciuman tidak tergantung pada penglihatan, pendengaran, ataupun sentuhan.

Pada umumnya bau yang diterima oleh hidung dan otak lebih banyak merupakan campuran empat bau utama yaitu harum, asam, tengik, dan hangus. Dalam saluran buntu pada rongga hidung, ribuan rambut kecil melambai ke san kemari dilapisan lendir yang meliputi membran penciuman. Udara yang terhirup terpusar dalam kantung hidung dan terlarut dalam lender. Molekul yang berbau merangsang rambut untuk mengirimkan isyarat ke gelombang penciuman dan mengirimnya ke otak.

Berbagai teori mengenai timbulnya bau sudah banyak dikembangkan. Diantaranya ada teori yang menyebutkan adanya penerima (reseptor) khas dalam sel olfaktori yang akan menangkap molekul senyawa bau yang bentuk dan ukurannya cocok, sehingga timbul impuls. Teori mekanis menjelaskan adanya  pergerakan udara yang timbul bila seseorang memakan sesuatu dan menutup mulutnya. Udara melewati epitel olfaktori dan silia akan bergerak sesuai dengan berat molekul senyawa. Dari sekian banyak teori tersebut, ada dua hal utama yaitu bahwa senyawa yang menghasilkan bau harus dapat menguap dan molekul- molekul senyawa tersebut mengadakan kontak dengan penerima (reseptor) pada sel olfaktori.

Secara kimiawi sulit dijelaskan mengapa senyawa-senyawa menyebabkan aroma yang berbeda, karena senyawa-senyawa yang mempunyai struktur kimia dan gugus fungsional yang hampir sama (stereoisomer) kadang-kadang mempunyai aroma yang sangat berbeda, misalnya mentol, isomentol, dan neomentol. Sebaliknya senyawa yang sangat berbeda struktur kimianya, mungkin menimbulkan aroma yang sama.

Indera penciuman sangat sensitive terhadap bau, dan kecepatan timbulnya bau lebih kurang 0,18 detik. Kepekaan indera penciuman diperkirakan berkurang 1% setiap bertambahnya umur satu tahun.

Penerimaan indera penciuman akan berkurang oleh adanya senyawa-senyawa tertentu seperti misalnya formaldehida. Kelelahan daya penciuman terhadap bau (fatique of odor) dapat terjadi dengan cepat. Orang yang belum terbiasa mencium bau gas H₂S akan segera mengenalnya. Sebaliknya sseorang yang setiap harinya bekerja di laboratorium (laboran) tidak segera mengenalnya, meskipun konsentrasi H₂S udara sudah cukup tinggi.

2.      Rasa dan Indera Pengecap

Rasa berbeda dengan bau dan lebih banyak melibatkan panca indera lidah. Penginderaan pengecapan dapat dibagi menjadi empat pengecapan utama yaitu asin, asam, manis dan pahit.

Rasa makanan dapat dikenali dan dibedakan oleh kuncup-kuncup pengecap yang terletak pada papilla yaitu bagian noda merah jingga pada lidah. Pada anak kecil kuncup-kuncup perasa tersebut selain terletak dilidah juga terletak pada farinx, palata bagian langit-langit yang lunak maupun keras. Kuncup-kuncup pengecap terletak dalam epithelium papilla fungiform yang terletak di bagian dasar dan ujung lidah.

Papilla yang lain adalah papilla foliate dibagian  pinggir lidah dan papilla sirkumvalata yang melintang di lidah bagian belakang dan berbentuk huruf v. semuanya mempunyai kuncup pengecap, sedang bagian tengah lidah tidak. Papila filiform tidak mengandung kuncup-kuncup pengecap, tetapipeka terhadap sentuhan.

Kuncup-kuncup pengecap terletak dalam suatu celah yang disebut pore, tempat terkumpulnya cairan air liur (saliva). Setiap sel pengecap, yang disebut sel sustatori, berbentuk lonjong dengan ujungnya berupa rambut-rambut mikrovilus yang mencuat ke ruang pore. Agar suatu senyawa dapat dikenal rasanya, senyawa tersebut harus dapat larut dalam air liur sehingga mengadakan hubungan dengan mikrovilus dan impuls yang dikirim melalui syaraf  ke pusat susunan syaraf. Manis dan asin paling banyak dideteksi oleh kuncup pada ujung lidah, kuncup pada sisi lidah paling peka asam, sedangkan kuncup dibagian pangkal lidah peka terhadap pahit.

Sel-sel pengecap biasanya mengalami degenerasi dan biasanya diganti dengan sel yang baru setiap tujuh hari. Jumlah kuncup perasa pada manusia sekitar Sembilan sampai sepuluh ribu. Semakin tua manusia semakin rendah jumlah kuncu-kuncup perasanya. Papilla mengalami atropsi bila usia sudah mencapai empat puluh lima tahun.

3.      Rangsangan Mulut

Selain komponen-komponen cita rasa tersebut di atas, komponen yang lain juga penting adalah timbulnya perasaan seseorang setelah menelan suatu makanan. Bahan makanan yang mempunyai sifat merangsang syaraf perasa di bawah kulit muka, lidah, maupun gigi akan menimbulkan perasaan tertentu. Misalnya seeorang mencium bau ammonia, selain bau yang merangsang juga akan menimbulkan suatu perasaan bahwa bau tersebut tajam.

Tekstur dan konsistensi suatu bahan akan dipengaruhi cita rasa yang ditimbulkan oleh bahan makanan tersebut. Dari penelitian-penelitian yang dilakukan diperoleh bahwa perubahan tekstur atau viskositas bahan dapat mengubah rasa dan bau yang timbul karena dapat mempengaruhi kecepatan timbulnya rangsangan terhadap sel reseptor olfaktori dan kelenjar air liur. Semakin kental suatu bahan, penerimaan terhadap intensitas rasa, bau, dan cita rasa semaki berkurang. Penambahan zat-zat pengental seperti CMC (Carboxy Methyl Cellulose) dapat mengurangi rasa asam aitrat, rasa pahit kafein, atau rasa manis sukrosa dan sebaliknya akan meningkatkan rasa asin NaCl dan rasa manis sakarin.

Waktu antara terjadinya rangsangan dan timbulnya rasa sangat cepat yaitu 1,5 x 10 ^-3 detik. Timbulnya respons tidak sama untuk rasa yang berbeda, respon terhadap rasa asin lebih cepat dari respons terhadap rasa pajit. Gerakan lidak akan mempercepat timbulnya respons terhadap rasa.

Rasa dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu senyawa kimia, suhu, konsentrasi, dan interaksi dengan komponen rasa yang lain.

1.    Senyawa Kimia

Berbagai senyawa kimia menimbulakan rasa yang berbeda. Rasa asam disebabkan oleh donor proton, misalnya asam pada cuka, buah-buahan, sayuran, dan garam asam seperti cram of tartar. Intensitas rasa asam tergantung pada ion H⁺ yang dihasilkan dari hidrolisis asam.

Rasa asin dihasilkan oleh garam-garam anorganik, yang umum adalah NaCl murni. Tetapi garam-garam anorganik lainnya seperti garam iodide dan bromide mempunyai rasa pahit. Sedangkan garam-garam Pb dan Be mempunyai rasa manis.

Rasa manis juga ditimbulkan oleh senyawa organic alifatik yang mengandung gugus OH seperti alcohol, beberapaasam amino, aldehida, dan gliserol. Sumber rasa manis yang terutama adalah gula atau sukrosa dan monoskarida atau disakarida yang mempunyai ikatan hydrogen 3-5 A. pemanis buatan seperti sakarin, siklamat, dan dulsin, dalam konsentrasi yang tinggi cenderung memberikan after taste (pahit, dan rasa lain).

Rasa pahit disebabkan oleh alkaloid-alkoloid, misalnya kafein, teobromin, kuinon, glikosida, senyawa fenol seperti naringin, garam-garam Mg, NH₄, dan Ca.

2.    Suhu

Suhu mempengaruhi kemampuan kuncup pengecap untuk menangkap rangsangan rasa. Sensitivitas terhadap rasa berkurang bila suhu tubuh dibawah 20°C atau diatas 30°C. perbedaan suhu pada kisaran tersebut hanya menimbulkan sedikit perbedaan pada rasa yang timbul, misalnya panas akan berkurang pahitnya dibandingkan dengan kopi yang sudah dingin, sedangkan kopi es tidak sepahit kopi hangat. Es krim mencair terasa sangat manis dibandingkan dalam keadaan masih beku.

Makanan yang pans akan membakar lidah dan merusak kepekaan kuncup pengecap, tetapi sel pengecap yang telah rusak dalam beberapa hari kemudian akan diganti dengan sel baru. Makanan yang dingin dapat membius kuncup pengecap sehingga tidak peka lagi.

3.    Konsentrasi

Setiap orang mempunyai batas konsentrasi terendah terhadap suatu rasa agar masih bias dirasakan. Batas ini disebut threshold. Bats ini tidak sama pada tiap-tiap orang dan threshold seseorang terhadap rasa yang berbeda juga tidak sama. Misalnya threshold seseorang terhadap NaCl adalah 0,087%, sedangkan threshold terhadap sukrosa adalah 0,4%.

Untuk menetukan apakah seseorang buta rasa (taste blind) atau tidak diuji threshold-nya terhadap feniltiokarbamida (PTC).

4.    Interaksi dengan Komponen Rasa yang Lain

Komponen rasa lain akan berinteraksi dengan komponen rasa primer. Akibat yang ditimbulkan mungkin peningkatan intensitas rasa atau penurunan intensitas rasa (taste compensation). Efek interaksi berbeda-beda pada tingkat konsentrasi threshold-nya.

Penambahan asam pada konsentrasi subthreshold menambahkan rasa asin pada NaCl, sedangkan gula akan mengurangi rasa asin NaCl dan rasa pahit kafein.

·         Bahan Penimbul Cita Rasa

Aroma pada buah-buahan disebabkan oleh berbagai ester yang bersifat volatile. Proses timbulnya aroma ini pada bahan yang berbeda tidak sama. Pada buah-buahan, produksi senyawa aroma ini meningkat ketika mendekati masa klimakterik.

Senyawa penimbul aroma pada bawang adalah senyawa sulfur yang akan menimbulkan bau bila jaringan sel bawang mengalami kerusakan sehingga terjadi kontak antara enzim dalam bahan dengan substrat. Reaksi beowning enzimatik maupun nonenzimatik juga menghasilkan bau yang kuat, misalnya pembentukan furfural dan maltol pada reaksi maillard. Timbulnya aroma pada daging yang dimasak disebabkan oleh pemecahan asam-asam amino dan lemak.

Usaha-usaha mengekstrasi senyawa aroma dari bahan-bahan pangan meningkat sejalan dengan usaha untuk mengidentifikasi senyawa aroma tersebut. Hal ini akhirnya menyebabkan timbulnya usaha mengekstraksi senyawa aroma untuk tujuan komersial. Keuntungan senyawa aroma hasil ekstraksi ini adalah dapat digunakan untuk menambah aroma dari bahan lain. Senyawa aroma yang sering diekstraksi adalah minyak atsiri dan oleoresin dari tumbuh-tumbuhan dan rempah-rempah.

·         Cita Rasa Tiruan (Sintetik)

Berpuluh-puluh tahunyang lalu telah berhasil disintesis senyawa-senyawa yang digunakan untuk menimbulkan aroma. Umumnya yang digunakan adalah ester-ester yang dalam jumlah sangat kevil dapat memberikan aroma yang baik. Senyawa-senyawa ester tertentu (flavormatik) mempunyai aroma buah-buahan. Misalnya amil asetat menyerupai aroma pisang, vanillin memberikan aroma serupa ekstrak panili, dan amil kaproat mempunyai aroma apel dan nenas.

Tabel Senyawa-Senyawa Flavormatik

Senyawa Flavormatik	Aroma	Penggunaan (ppm)	Titik Didih (°C)
Vanilin	Panili	31,5	81,5
Benzaldehida	Cherry, Almond	84,8	180
Aldehida sinamat	Kayu manis, Kola	110,7	252
Mentol	Mint	111,2	215
Diasetil	Mentega	17,3	88
Eugenol	Rempah-Rempah	48,8	253
Benzilasetat	Strawberry, Buah-Buahan	8,8	215
Amil asetat	Pisang TB+ Buah-Buahan	78,4	142
Amil kaproat	Apel, Nenas	4,4	222,2
Sitronelal	Bunga-Bungaan (Ros)	14,20	206

Sumber : Janovsky (1955)

+TB : Titik Lebur

Untuk memperoleh tiruan aroma yang khas dari satu jenis bahan, senyawa-senyawa flavormatik tersebut saaling dicampurkan dalam konsentrasi yang berbeda-beda. Setiap aroma tiruan mempunyai komponen flavormatik dan konsentrasi yang berbeda-beda.

·         Pembangkit Cita Rasa

Selain senyawa sintetik yang menimbulkan aroma, dihasilkan pula senyawa sintetik yang menimbulkan rasa enak (flavor potentiator, flavor intensifier, flavor enchancer). Istilah flavor potentiator disunakan bagi bahan-bahan yang dapat meningkatkan rasa nak atau menekan rasa yang tidak diinginkan dari suatu bahan makanan.

Dua jenis bahan pembangkit cita rasa yang umum adalah asam amino L atau garamnya, misalnya monosodium glutamate (MSG) dan jenis 5¢-nuklotida seperti 5¢-monofosfat (5¢-IMP), Guanin 5¢-monofosfat (5¢-GMP). Flavor potentiator yang umum digunakan adalah MSG (Mono Sodium Glutamat).

Mono sodium glutamate atau mono natrium glutamate adalah garam natrium dari asam glutamate dan merupakan senyawa cita rasa. Di pasaran senyawa tersebut terdapat dalam bentuk Kristal monohidrat dan dikenal sebagai Ajinamoto, Sasa, Miwon, Maggie dll semua nama tersebut merupakan merk dagang untuk MSG.

MSG murni tidak berbau, tetapi memiliki rasa yang nyata yaitu campuran rasa manis dan asin yang enak terasa dimulut. MSG hanya digunakan pada sayuran, daging sop, kaldu MSG menimbulkanrasa daging.

Ada beberapa pendapat mengenai mekanisme kerja MSG sehingga dapat menmbah cita rasa. Rasa daging mungkin disebabkan oleh hidrolisis protein dalam mulut. MSG meningkatkan cita rasa yang diinginkan sambil mengurangi rasa yeng tidak diinginkan seperti rasa bawang yang tajam, rasa sayuran mentah yang tidak menyenangkan, ataupun rasa pahit pada sayuran yang dikalengkan. Pendapat lain mengatakan bahwa MSG meningkatkan rasa asin, atau memperbaiki keseimbangan cita rasa makanan olahan. Diutarakan pula MSG menyebabkan sel reseptor rasa lebih peka sehingga dapat menikmati rasa dengan lebih baik.

·         Analisis dan Pengukuran Cita Rasa

Analisis kimiawi terhadap bahan-bahan cita rasa digunakan untuk menentukan struktur komponen kimia utama yang menyusun bahan cita rasa tersebut. Analisis ini sering digunakan dalam pengujian mutu suatu bahan makanan. Parameter-parameter yang diukur mislanya indeks refraksi, berat jenis, total asam, kolorimetetri, dan lain-lain.

Cara analisis yang terbaru adalah dengan menggunakan gas liquid chromatography (GLC). Cara ini hanya dapat digunakan untuk bahan-bahan yang volatile dan setiap senyawa akan mempunyai puncak (peak) yang spesifik. Dari aromagram suatu bahan dapat ditentukan senyawa-senyawa aroma apa yang terdapat.

Untuk pengukuran dan identifikasi senyawa aroma, cara yang paling sering dan mudah digunakan adalah dengan alat indera manusia. Cara ini dapat melengkapi analisis GLC dengan mengidentifikasi senyawa aroma yang khas dari suatu produk, menggolongkan jenis senyawa yang mempunyai puncak tertentu dan menentukan senyawa flavormatik yang menjadi komponen utama penyusun suatu aroma.

Kepekaan kedua cara, GLC dan indera manusia tidaklah sama, misalnya GLC dapat mendeteksi aseton samapai konsentrasi 0,03 ppm, sedangkan indera penciuman hanya dapat mendeteksi sampai 500 ppm. Perbedaan kepekaan kedua cara bagi senyawa-senyawa yang berbeda terlihat pada table berikut.

Tabel Batas Konsentrasi Senyawa yang Dapat Dideteksi oleh GLC dan Alat Indera Manusia

Senyawa	Titik didih (°C)	GLC (ppm)	Penciuman (ppm)
Dalam Larutan Encer
n-Propanal	61	0,0025	0,17
n-Butanal	76	0,12	0,07
n-Hexanal	131	0,3	0,03
Aseton	56	0,03	500
2-Butanon	80	0,017	50
Dimetilsulfida	38	0,02	0,012
Metilmerkaptan	8	0,013	0,002
Metilsalisilat	222	-	0,01
Di udara (mg/liter)
2-Heptanon	150	6,5 x 10 -4	8,97 x 10-4
Vanilin	285	-	1,1 x10-9

        Sumber : Wick (1965)

Pengaturan terhadap cita rasa untuk menunjukan penerimaan konsumen terhadap suatu bahan makanan umumnya dilakukan dengan alat indera manusia. Bahan makanan yang akan diuji, dicobakan kepada beberapa orang panelis pencicip yan terlatih. Masing-masing panelis memberi nilai terhadap cita rasa bahan tersebut. Jumlah nilai dari panelis akan menentukan mutu atau penerimaan terhadap bahan yang diuji. Selain itu, suatu bahan makanan sebelum dijual dipasaran perlu diuji lebih dahulu, baik uji cicip laboratoris maupun uji cicip konsumen.

C.    Zat Pewarna

Suatu makanan agar memiliki daya tarik biasanya diberikan suatu warna, yang dapat diperoleh dari makanan itu sendiri maupun zat perwarna buatan. Zat perwarna alami biasanya memiliki warna yang kurang mencolok dibandingkan zat pewarna buatan.

Dalam bahan makanan itu sendiri terdapat suatu warna, dan hal yang dapat menyebabkan bahan makanan berwarna yaitu :

a.       Pigmen yang secara alami terdapat pada tanaman dan hewan, misalnya klorofil berwana hijau, karoten berwarna jingga, dan mioglobin penyebab warna merah pada daging.

b.      Reaksi karamelisasi yang timul pada gula yang dipanaskan menjadi coklat.

c.       Warna gelap yang timbul akibat reaksi Maillard, yaitu gugus amino protein dan gugus amino pereduksi.

d.      Reaksi senyawa organik dengan udara akan menyebabkan warna hitam atau coklat gelap.

e.       Penambahan zat warna, baik secara alami maupun sintetik yang termasuk dalam bahan aditif makanan.

1.      Pigmen

Zat warna alami disebut juga pigmen yang dulu sering digunakan untuk pewarna bahan makanan. Missal kunyit untuk mewarnai nasi kuning, cabai untuk mewarnai nasi goreng dan sombo keling untuk mewarnai kerupuk. Semenjak ditemukan zat warna sintetik, pigmen menjadi jarang digunakan. Tetapi dalam dasa warsa terakhir timbul usaha-usaha untuk mendalami pigmen.

2.      Klorofil

Klorofil adalah pigmen berwarana hijau yang terdapat dalam kloroplas bersama-sama dengan karoten dan xantofil. Terdapat dua jenis klorofil yang berhasil diisolasi, yaitu klorofil a dan b. klorofil a termasuk dalam porfirin, hemoglobin termasuk didalamnya. Pada dasarnya molekul klorofil sangat besar terdiri dari 4 cincin pirol yang dihubungkan dengan gugus metena (-CH=) membentuk molekul yang pipih. Pada karbon ke-7terdapat residu propionat yang teresterifikasi dengan fitol dan larut dalam lipid. Klorofil a mengandung atom magnesium yang diikat dengan oleh nitrogen dengan ikatan kovalen dan dua nitrogen lain dengan ikatan koordinat kovalen, N dari pirol menyumbangkan pasangan elektron pada magnesium.

Perbedaan klorofil a dan b terletak pada atom C nomor 3, metil pada klorofil a diganti aldehida pada klorofil b. klorofil merupakan senyawa yang tidak stabil, sehingga sulit menjaga molekulnya tetap utuh. Klorofil pada daun masih hidup berikatan dengan protein, dalam proses pemanasan protein terdenaturasi dan klorofil akan pecah.

Klorofil yang berwarna hijau dapat berwarna hijau kecoklatan ataupun coklat karena subtitusi magnesium oleh hydrogen membentuk fenofitin. Reaksi dapat berjalan cepat dalam larutan asam.

klorofil                                                klorofilid

-Mg                                                     -Mg

feofitin                                                feoforbid

3.      Mioglobin dan Hemoglobin

Hemoglobin memiliki BM sekitar 68.000 dan terdiri dari protein yaitu globin. Pada molekul tersebut terikat empat gugusan heme. Molekul globin terdiri dari empat rantai peptida yang tersusun dari bentuk tetra-hedral. Gugusan heme terdapat dalam kantung di permukaan molekul globin dan kantung terbentuk dari lipatan satu rantai peptida.

Zat kimia warna daging adalah pigmen mioglobin, dalam daging ternak jumlah besi paling besar terdapat dalam mioglobin (95%) disbanding pada badan ternak hanya 10% yang masih hidup. Pigmen lain yang ada dalam daging adalah sitokrom dan flavin.

Mioglobin mirip dengan hemoglobin tetapi bentuknya lebih kecil, kira-kira seperempat hemoglobin. Yang unik dari mioglobin adalah sebuah molekul yang terdiri dari satu heme dan satu molekul protein. Protein pada molekul mioglobin terdiri dari satu polipeptida (150 asam amino). BM mioglobin adalah 17.000.

Heme(feroprotoforfirin) yang terdapat dalam mioglobin sama dengan heme pada hemoglobin, yang terdiri dari porifirin yang mengandung debuah atom besi(Fe). Mioglobin adalah bagian protein sarkoplasma daging, dapat larut dalam air dan larutan garam encer. Panjang gelombang absorbs maksimum 555nm (Nampak abu-abu), metmiglobin memiliki panjang gelombang maksimum 505 dan 627nm (Nampak coklat).

4.      Karotenoid

Karotenoid adalah kelompok pigmen berwarna kuning, oranye, merah oranye, serta larut dalam lipid. Karotenoid terdapat dalam kloroplas (0,5%), bersama-sama dengan klorofil (9,3%) terdapat pada bagian atas daun dekat dengan dinding sel palisade. Diperkirakan lebih dari 100 juta ton karotenoid diproduksi setiap tahun di alam. Karotenoid memiliki rumus kimia mirip karoten. Karoten merupakan campuran beberapa senyawa ɑ-,ß-, dan ɤ- karoten. Karoten adalah hidrokarbon atau turunannya yang terdiri dari beberapa unit isoprena. Turunan yang menganung oksigen adalah xantofil. Beberapa jenis karotenoid yang banyak tedapat di alam dan di makanan adalah  ß-karoten (buah-buahan yang kuning dan merah), likopen (tomat), kapxantin (cabai merah), dan biksin (annatis).

5.      Karoten

Karoten dan likopen adalah molekul yang simetrik, separuh bagian kiri adalah bayangan cermin bagian kanan.  ß-karoten dan likopen merupakan molekul yang serupa, perbedaan pada cincin karbon ujung. Pada karoten cincin tertutup dan pada likopen terbuka.

ß-karoten banyak terkandung dalam wortel dan lada, kadang-kadang bebas atau bercampur dengan ɑ- dan ɤ- karoten. Tidak semua karoten simetrik, tetapi ada cincin terminal yang tidak sama.

Karotenoid yang mengandung gugus hidroksil adalah xantofil. Yang termasuk xantofil adalah kriptoxantin yang memiliki gugus hidroksil. Termasuk pigmen utama pada jagung, lada, papaya dan jeruk.

6.      Antosianin

Antosianin dan antoxantin tergolong dalam pigmen flavonoid yang larut dalam air. Flavonoid mengandung dua cincin benzene yang dihubungkan oleh tiga atom karbon yang dirapatkan sebuah atom oksigen, sehingga terbentuk cincin diantara cincin benzena. Warna pigmen antosianin adalah merah, biru, violet, dan terdapat dalam buah, bunga dan sayuran. Dalam tanaman bentuk glikosida yaitu membentuk ester dan monosakarida. Waktu pemanasan dalam asam mineral pekat, antosianin pecah menjadi antosianidin dan gula.

Pada pH rendah pigmen berwarna merah, dan pada pH tinggi pigmen berwarna violet dan berubah jadi biru. Konsentrasi pigmen juga berpengaruh pada warna. Pada konsentrasi encer antosianin berwarna biru, konsentrasi pekat berwarna merah, dan konsentrasi biasa berwarna ungu. Adanya tanin banyak mengubah warna antosianin. Dalam pengolahan sayur-sayuran adanya antosianin dan keasaman larutan banyak menentukan warna produk tersebut. Dengan ion logam, antosianin membentuk senyawa kompleks yang berwarna abu-abu violet.

7.      Antoxantin

Antoxantin termasuk kelompok pigmen flavonoid, larut dalam air, dan merupakan suatu glikosida dengan satu atau dua monosakarida (ramose dan glukosa). Pemanasan dalam asam encer akan memecahnya menjadi flavon atau turunannya (flavonal, flavonoal, isoflavon) dan monosakarida.

Antoxantin banyak terdapat dalam lender sel daun yang tidak digunakan sebagai makanan. Beberapa flavon yang dikenal adalah kuersetin (kulit bawang), hesperitin (jeruk), dan apegenin (dahlia kuning). Antoxantin berbeda dengan pigmen kuning/ jingga (karotenoid) sifatnya larut dalam air, sedangkan karotenoid larut dalam lipid.

8.      Tanin

Tanin (asam tanat/asam galotanat) tidak  berwarna sampai berwarna kuning atau coklat. Istilah tanin yang ada dalam ahli pangan adalah Condensed tannin (dimer 4,8 atau 2,8 C-C atau ikatan dimer eter 3,3 dari senyawa katekin. Yang kedua adalah hydrolyzed tannin (galotanin dan elogitanin). Biasanya digunakan untuk menyamak kulit dan masing-masing adalah polimer asam galat dan asam elagat.

Tanin terdiri dari katekin, leukantosianin, dan hidroksi yang masing-masing akan menimbulkan warna bila bereaksi dengan ion logam. Katekin dan epikatekin saling merupakan isomer, yaitu pada katekin hidroksin-hidroksin pada cincin benzena berbentuk trans, pada epikatekin berbentuk cis (karbon nomor 2 dan 3).

Misal dalam teh, terdapat katekin dan epikatekin yang teresterifikasi dengan asam galat. Kandungan tanin memberikan pemantap rasa. Beberapa jenis senyawa telah diisolasi dari the-the meliputi epikatekol, katekol galat, sdan 5-hidroksikatekol.

·         Pewarna

Di Indonesia belum terdapat undang-undang tentang zat pewarna , maka terdapat kecenderungan pada penyalahgunaan zat perwarna untuk sembarang bahan pangan. Misal pewarna tekstil digunakan untuk pewarna makanan dan dapat membahayakan kesehatan. Hingga saat ini aturan penggunaan zat warna di Indonesia dalam SK Menteri Kesehatan RI tanggal 22 Oktober 1973 No.11332/A/SK/73 terapi belum dicantumkan dosis penggunaannya dan sanksi yang melanggar.

Urutan penambahan zat warna berdasarkan tahun adalah :

Tahun 1916     : tartazine

Tahun 1918     : yellow AB dan OB

Tahun 1922     :  guinea green

Tahun 1927     : fast green

Tahun 1929     : ponceau SX, sunset yellow, brilliant blue

Tahun 1950     : violet no 1

Tahun 1959     : FD dan C lakes

Tahun 1966     : orange B

Tahun 1971     : FD dan C red no 40

FD dan C Color adalah zat pewarna yang diizinkan untuk makanan, obat-obatan dan kosmetik. D dan C hanya untuk obat-obatan luar dan kosmetik. Dari hasil penelitian, zat warna yang telah tetap penggunaannya tidak menimbulkan efek pada kesehatan. Pada tahun 1960 telah dikeluarkan mengenai penggunaan pewarna yang disebut Color additive amandement, pewarna dibagi menjadi dua yaitu :

1.      Certified Color

a.       Dye

Zat pewarna yang larut dalam air dan larutannya dapat mewarnai. Pelarut yang dapat digunakan selain air adalah propilengikol, gliserin, atau alkohol. Dye terdapat dalam bentuk bubuk, butiran, pasta, maupun cairan yang penggunaannya tergantung kondisi bahan, kondisi proses dan zat warna itu sendiri. FD dan C dye terbagi empat, yaaitu Azo dye, triphenylmethane dye, fluorescein, dan sulfonated indigo.

Amaranth termasuk golongan monazo yang memiliki satu ikatan N=N, berupa tepung merah kecoklatan yang mudah larut dalam air, propilenglikol, gliserol, dan larut sebagian dalam alkohol 95%. Agak tahan terhadap cahaya, asam asetat 10%, HCl 10-30%, dan NaOH 10%, sedang pada NaOH 30% kurang tahan dan menjadi agak keruh. Adanya FeSO4 membuat larutan berwarna keruh, tapi dalam Fe bentuk tawas tidak begitu berpengaruh. Larutan zat warna yang encer dan asam berubah menjadi coklat keruh bila kontak dengan tembanga (Cu). Logam Al juga akan menjadikan larutan encer menjadi kuning, perubahan warna dapat dikurangi dengan suasana asam.

Tartrazine adalah tepung berwarna kuning jingga yang larut dalam air, dan larutannya berwarna kuning keemasan. Kelarutan dalam alkohol 95% sedikit, dalam gliserol dan glikol mudah larut. Tartrazine tahan terhadap cahaya, asam asetat, HCL, dan NaOH 10%. NaOH 30% akan menjadikan warna berubah kemerah-merahan. Mudah luntur dengan adanya oksidator, FeSO4, membuat larutan zat berwarna menjadi keruh.

Sunset yellow termasuk golongan monazo, berupa tepung berwarna jingga, sangat mudah larut dalam air, dan menghasilkan larutan jingga kekuningan. Sedikit larut dalam alkohol 95%, dan mudah larut dalam gliserol dan glikol. Ketahanan terhadap cahaya hamper sama dengan tartrazine , sedangkan ketahanan terhadap FeSO4 lebih rendah.

Panceau SX berupa tepung merah, mudah larut dalam air, dan memberikan larutan berwarna merah jingga. Larut dalam gliserol dan glikol, mudah larut dalam alkohol 95%, sifat ketahanan hamper sama dengan amaranth, sedikit luntur oleh asam asetat 10%. Dapat diendapkan dengan tawas.

FD dan C Blue No 1 (brilliant Blue) NO Indeks 42090

Zat pewarna ini termasuk triphenylmethane dye merupakn tepung berwarna ungu perunggu. Larut dalam air (berwarna hijau kebiruan), glikol dan gliserol, agak larut dalam alkohol 95%. Tahan tehadap asam asetat , agak luntur oleh cahaya. Terhadap alkali lain warna menjadi merah pada suhu tinggi. Tahan terhadap reduktor dibanding dengan golongan azo dyes dan zat warna ini tidak terpengaruh oleh gula invert.

FD dan C Green No 3 (Fast Green) No Indeks 42053

Tepung zat warna ini berwarna ungu kemerahan atau ungu kecoklatan dan jika dilarutkan dalam air menghasilkan warna hijau kebiruan. Zat ini larut dalam alkohol 95%, dan lebih mudah larut dalam campuran air dan alkohol. Mudah larut dalam glikol dan gliserol.

FD dan C Violet No 1 (Benzylviolet 4B)

Zat warna ini berbentuk tepung berwarna ungu, larut dalam air, gliserol, glikol dan alkohol 95%. Menghasilkan warna ungu cerah, tidak larut dalam minyak dan eter, mudah luntur oleh cahaya, sedangkan terhadap asam asetat agak tahan.

FD dan C Red No 3(Erythrosine) No Indeks 45430

b.      Lake

FD dan C lake diijinkan pemakaiannya sejak tahun 1959, merupakan gabungan zat warna (dye) dan radikal basa (Al atau Ca) yang dilapisi dengan hidrat alumina atau Al(OH)3. Lapisan ini tidak larut dalam air, dan hamper tidak larut di semua pelarut. Lake stabil pada pH 3,5-9,5 dan di luar selang tersebut alumina pecah dan dye yang terkandung terlepas.

2.      Uncertified Color Additive

Zat warna yang termasuk adalah zat warna alami dan zat pewarna mineral, walaupun ada juga zat pewarna seperti ß-karoten dan kantaxantin yang telah dibuat secara sintetik. Satu-satunya zat pewarna yang penggunaannya bersifat sementara adalah Carbon Black.

Karotenoid sebagai pewarna

Golongan karoten member warna jingga sampai merah dan dapat larut dalam lemak walaupun kelarutannya tidak besar. Zat ini digunakan untuk mewarnai produk-produk minyak dan lemak seperti margarine dan minyak goring.

Biksin

Zat ini diperoleh dari ekstraksi kulit biji pohon Bixa orellana, zat pewarna yang di ekstrak terutma terdirii dari karotenoid-karotenoid. Biksin larut dalam lemak, sedang non-biksin larut dalam air, warna yang dihasilkan adalah kuning mentega sampai kuning buah persik. Zat warna ini sangat stabil dalam oksidasi, tetapi tidak tahan terhadap cahaya panas.

Karamel

karamel berbentuk amorf berwarna coklat gelap dan dapat diperoleh dari pemanasan terkontrol terhadap molase, hidrolisat pati, dekstrosa, gula invert, laktosa, sirup malt, dan sukrosa. Bila di encerkan karamel membentuk koloid bermuatan listrik, maka pemakaian karamel harus memperhatikan pH bahan.di bawah pH 2,0 (titik isolistrik) karamel bermuatan positif dan akan mengendap.

Ada tiga macam kelas karamel yang membedakan penggunaannya dalam bahan makanan:

1.      Karamel tahan asam, untuk mewarnai minuman yang mengandung CO2 dan bersifat asam dan berbentuk cairan.

2.      Karamel untuk roti, berbentuk cairan dan digunakan untuk produk-produk seperti biscuit, cake dan roti.

3.      Karamel kering, untuk campuran dalam bentuk kering atau untuk produk cair dalam bentuk cair.

Penggunaan karamel biasanya dicampur dengan zat pewarna buatan (azo dye) dengan perbandingan terjaga agar tidak terjadi kekeruhan.karamel membantu mempertajam warna dan membuat warna menjadi menarik.

Titanium Oksida

Titanium berwarna putih dan menyebabkan warna menjadi opaque. Ada dua macam Kristal titanium oksida, yaitu rutil dan anastase, tetapi hanya anastase yang boleh digunakan untuk pewarna makanan. Zat ini mewarnai makanan dengan cara disperse dan digunakan larutan kental atau produk semi solid. Secara tersendiri, digunakan dalam sirup untuk melapisi tablet obat dan boleh digunakan 1% dari berat bahan.

Cocbineal, Karmin, dan Asam Karminat

Cocbineal adalah zat berwarna merah yang berasal dari hewan Coccus cacti betina yang di keringkan.zat pewarna yang ada di dalamnya adalah asam karminat. Karmin diperoleh dengan cara mengekstraksi asam karminat, kemudian dilapisi dengan alumunium, jadi merupakan lake asam karminat. Karmin digunakan untuk melapisi bahan berprotein yang diproses menggunakan retort dan memberikan warna merah jambu.

·         Penggunaan Zat Pewarna dalam Bahan Makanan

Produk yang sering menggunakan zat pewarna adalah minuman, produk olahan susu, kembang gula, biscuit, makanan hewan peliharaan, tepung sari buah, dll. Konsentrasi yang digunakan tidak sama dan memiliki batas tertentu.

D.    Senyawa Beracun Dalam Bahan Pangan

Kebiasaan makan kita ditentukan oleh tradisi dan kebudayaan. Makanan yang tidak enak dan dapat menimbulkan sakit biasanya dhindarkan. Beberapa orang tua didaerah memberikan petunjuk bahwa daun-daun yang dapat diserang ulat biasanya tidak beracun dan dapat dengan aman dimakan manusia. Kebenaran akan hal ini secara ilmiah sebenarnya belum dibuktikan.

Dalam bahan pangan sering kali terdapat senyawa-senyawa kimia yang tidak mempunyai nilai nutrisi. Adanya senyawa-senawa kimia tersebut selalu dihubungkan dengan sifat-sifat yang tidak diinginkan dan kadang-kadang beracun sehingga membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsinya. Senyawa-senyawa kimia tersebut terdapat dalam bermacam-macam bentuk, darigaram anorganik yang sederhana sampai ke molekul yang besar dan kompleks. Bahaya yang ditimbulkannya dapat berupa bahaya keracunan yang akut atau bersifat menahun dan dapat menibulkan perubahan sifat (mutagen).

Senyawa beracun dalam bahan makanan dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu :

1.      Senyawa beracun alamiah

2.      Senyawa beracun dari mikroba dan

3.      Senyawa beracun oleh residu dan pencemaran.

1.      Senyawa Beracun Alamiah

berbagai macam bahan makanan baik hewani maupun nabati, sering kali secara alamiah mengandung senyawa-senyawa yang bersifat racun. Senyawa beracun  yag dapat menimbulkan keracunan akut pada umumnya sudah dikenal oleh masyarakat, seperti singkong ( mengandung HCN ), cendawan ( muskarin ), biji bengkuang ( pakirizida ), jengkol ( asam jengkolat ). Disamping itu beberapa senyawa beracun juga terdapat pada ikan buntal, berjenis-jenis kerang, dan udang. Kandungan senyawa beracu bervariasai menurut jenis dan varietas bahan asal.

            Untuk menanggulangi keadaan tersebut, diperlukan pengetahuan yang cukup mengenai kandungan senyawa-senyawa beracun dalam bahan mentah yang akan digunakan untuk suatu produk baru.

            Bermacam-macam senyawa beracun yang sering kali terdapat dalam bahan nabati dapat dilihat dalam tabel berikut ini

Nama Toksin	Senyawa Kimia	Sumber	Gejala Keracunan
Inhibitor	protein	Kacang-kacangan, kacang polong, kentang, ubi jalar, biji-bijian.	Pertumbuhan dan penggunaan makanan kurang baik, pembesaran kelenjar pankreas
Hemaglutinin	protein	Kacang-kacangan, kacang polong	Pertumbuhan dan penggunaan makanan kurang baik, penggumpalan butir darah merah
Saponin	glikosida	Kedelai, bit, kacang tanah, bayam, asparagus	Hemolisis butir darah merah
Gosipol	Gosipol	Biji kapas	Kerusakan hati, pendarahan, pembengkakan osteolatirisme (susunan kerangka tidak sempurna)

            Kandungan racun dalam bahan makanan biasanya rendah sehingga bila dikonsumsi dalam jumlah normal oleh orang yang kesehatannya normal tidak banyak membahayakan tubuh.

            Hidrogen sianida

Glikosida sianogenetik merupakan senyawa yang terdapat dalam bahan makanan nabati dan secara potensial sangat beracun karena dapat terurai dan dapat mengeluarkan hidrogen sianida. Hidrogen sianida dikeluarkan bila komoditi tersebut dihancurkan, dikunyah, mengalami pengirisan, atau rusak. Bila dicerna, hidrogen sianida sangat cepat terserap oleh alat pencernaan masuk ke dalam saluran darah. Tergantung jumlahnya hidrogen sianida dapat dapat menyebabkan sakit sampai kematian (dosis yang mematikan 0,5-3,5 mg HCN/kg berat badan) .

            Kandungan sianida dalam singkong sangat bervariasi. Dalam singkong manis dibawah 50mg/kg berat asal, sedangkan singkong pahit atau racun diatas 50mg/kg. Menurut FAO, singkong dengan kadar 50mg/kg masih aman untuk dikonsumsi manusia. Untuk menghilagkan kandungan racun pada singkong,kulitnya dikupas dulu sebelum diolah, singkongnya dikeringkan, direndam sebelum dimasak dan difermentasi selama beberapa hari. Dengan perlakuan tersebut linamarin banyak yang rusak dan hidrogen sianidanya ikut terbuang keluar sehingga tinggal sekitar 10-40mg/kg.

            Alkaloid dalam kentang

            Kandungan alkaloid dalam kentang (solanin) banyak menyebabkan keracunan pada manusia. Alkaloid merupakan penghambat kerja asetilkolinesterase yang mempengaruhi transmisi impuls syaraf. Kandungan alkaloid sangat tergantung varietas, tetapi biasaya kandungan terbanyak adalah pada bagian dekat kulit, tarutama bagian yang telah menjadi hijau karena terkena sinar matahari. Ekspos pada sinar fluoresen dapat meningkatkan kadar alkaloid. Demikian juga pada kentang yan sedang berkecambah terkandung alkaloid dalam jumlah yang dapat membahayakan. Kadar alkaloid dalam kentang yang beracun dapat melebihi 10 kali kadar alkaloid dalam kentang yang tidak beracun, biasanya tidak lebih dari 5mg/100g berat kentang segar.

            Alkaloid pirolizidina

            Alkaloid pirolizidina merupakan suatu alkaloid yang beracun dan beberapa diantaranya merupakan suatu senyawa karsinogenik. Pirolizidina dikenal sebagai racun bagi hati dan paru-paru. Pad manusia yang terlalubanyak mengkonsumsi alkaloid tersebut dapat meninggal dunia akibat kerusakan hati. Alkaloid ini dicurigai sebagai penyebab terjadinya kematian penduduk yang banyak mengkonsumsi ramuan obat tradisional yang banyak mengandung alkaloid tersebut.

Komprey (Symphytum sp) pernah sangat populer di indonesia sebagaiobat kanker, baik dalam bentuk kapsul, pil, teh. Komprey juga merupakan satu-satunya tanaman yang telah diketahui mengandung vitamin B₁₂ (6,3mg/g). Sebaliknya kompery setelah diteliti  ternyata mengandung dua jenis alkaloid pirolizidina yang dikenal sebagai simfitin dan ekimidin. Konsenterasi ekimidin biasanya hanya sepertiga konsenterasi simfitin. Simfitin yang disuntikkan intrapertonal sebanyak 13mg/kg berat badan pada tikus-tikus percobaan (20 ekor) ternyata menyebabkan 40% dari tikus-tikus percobaan tersebut setelah 650 hari menderita tumor hati.

Kafein

Kafein merupakan alkaloid yang terdapat dalam teh, kopi, coklat, kola, dan beberapa minuman penyagar lainnya. Kafein dapat berfungsi sebagai stimilan dan beberapa aktifitas biologis lainnya. kandungan kafein dalam teh relatif lebih besar daripada yang terdapat dalam kopi, tetapi pemakaian teh dalam minuman juga lebih encer bila dibandingkan kopi.

Tidak dapat disangkal lagi, minuman penyegar populer karena daya stimulasinya terhadap pusat susunan syaraf. Setiap orang berbeda kepekaannya terhadap kafein. Beberapa kecurigaan terhadap pengaruh kafein terhadap ibu yang sedang mengandung sudah diungkapkan, yaitu dapat menybabkan kelahiran bayi yang cacat. Dapat disarankan bagi ibu-ibu yang sedang dan akan mengandung untuk mengurangi konsumsi kafein sehari-hari. Kadar kafein dalam secangkir teh adalah 30mg, secangkir kopi 85mg, dan coca cola 35mg/botol.

Mimosin dan leukanin

Mimosin banyak terdapat di dalam biji lamtoro atau petai cina (Leucaena glauca). Lamtoro mendat perhatian yang besar dalam program penghijauan dan makanan ternak, terutama jeni yang dikenal sebagai Lamtoro gung(Leucaena leucocephala). Mimosin merupakan senyawa yang dicurigai sebagai penyebab rontoknya rambut pada hewan dan manusia. Halini diperkirakan karena hubungannya dengan retrogessi sel-sel partikel rambut.

Mimosin bersifat sangat mudah larut dalam air. Cara menghilangkan atau menurunkan senyawa beracun tersebut dilakukan dengan merendam biji lamtoro dalam air pada suhu 70⁰C (24 jam) atau pada 100⁰C selama 4 menit. Dengan cara tersebut kandungna mimosin dapat diturunkan dari 4,5% menjadi 0,2% atau penurunan sebanyak 95%. Demikian juga dengan proses pembuatan tempe kadar mimosain dapat banyak dikurangi, kandunga mimosin dalam biji lamtoro gung 63mg/kg dan dalam tempe lamtoro tinggal 0,001mg/kg. Bila bereaksi dengan logam, misalnya besi, mimosin akan membentuk senyawa kompleks yang berwarna merah.

Asam Jengkolat

Racun asam jengkolat ini terdapat pada biji jengkol (Phitecolobium lobatum). Kandungan zat ini berbeda-beda tergantung varietas dan umur biji jengkol. Gangguan kesehatan disebabkan terbentuknya kristal asam jengkolat ynag dapat menyumbat saluran air seni. Ketahanan seseorang terhadap keracunan asam jengkolat ini berbeda-beda dan keracuan asam ini jarang menimbulkan kematian. Jumlah asam jengkolat dalam biji jengkol adalah 1-2% dari berat bijinya.

Asam jengkolat sangat sukar larut dalam air, dan kelarutannya dalam asam dan basa sangat lama. Pembentukan kristal asam jengkolat dalam air seni manusia tergantung dari keadaan pH air seni tersebut. Pada pH urin yang asam, asam jengkolat akan mengkristal di ginjal.

Pakirizida

Biji bengkuang mangandung zat racun yag mempunyai daya narkotik terhadap susunan syaraf pusat. Kematian dapat terjadi akibat kelumpuhan organ pernafasan. Biji bengkuang ini dapat dipakai untuk menangkap ikan. Agar tidak keliru, yang biasa dimakan manusia adalah umbinya, sedang biji bengkuang jarang dimakan manusia.

Saponin

Saponin adalah glikosida dalam tanaman dan terdiri atas gugus sapogenin(steroid; C₂₇) atau triterpenoid (C₃₀), gugus heksosa, pentosa, atau asam uronat. Senyawa ini mempunyai rasa pahit dan berbusa bila dilarutkan.

Saponin dapat menyebabkan hemolisis sel darah merah, sangat beracun terhadap hewan berdarah dingin, sedangkan terhadap hewan berdarah pnas daya toksisitasnya berbeda-beda.

Goitrogen

Goitrogen adalah tioglikosida yang bersifat antitiroid, yang terdapat dalam tanaman familia Coniferae. Adanya senyawa ini menimbulkan rasa pedas pada beberapa tanaman. Tioglikosida yang terdapat dalam tanaman berikatan dengan enzim. Enzim ini akan menghidrolisis tioglikosida menghasilkan glukosa dan bisulfat.

Gosipol

Biji kapas mengandung 0,4-1,7% pigmen gosipol dan pigmen lain yang serupa. Senyawa gosipol ini sangat reaktif dan menyebabkan gejala-gejala keracunan pada hewan peliharaan maupun hewan percobaan. Adanya gosipol dalam biji kapas akan menurunkan nilai nutrisi tepung biji kapas yang merupakan sumber protein nabati.

2.      Senyawa Racun dari Mikroba

Sebelum membahas tentang mikroba kita pahami dahulu apa itu infeksi dan keracunan. Infeksi adalah bila seseorang setelah mengkonsumsi makanan atau minumanyangmengandung bakteri patogen mendapat gejala-gejala penyakit. Keracuan yang disebut juga intoksikasi yang disebabkan mengkonsumsi makanan yang telah mengandung senyawa beracun yang diproduksi oleh mikroba, baik bakteri maupun kapang. Dibawah ini yang akan disajikan hanya masalah intoksikasi saja.

Beberapa senyawa racun yang dapat menyebabkan intoksikasi adalah bakteri Clostridium batulinum, Staphylococcus aureus, dan Pseudomonas cocovenenans.  Sedang dari kapang, biasanya  disebut mikotoksin yaitu, Aspergillus flavus, penicillium sp, dll.

Clostridium batulinum

Senyawa beracun yang diproduksi Clostridium batulinumdisebut botulinin dan keracunan yang ditimbulkan akibat mengkonsumsi makanan yang mengandung botulinin disebut botulisme. Botulinin merupakan neurotoksin yang sangat berbahaya bagi manusia dan sering kali akut dan menyebbkan kematian.

Gejala-gejala botulisme timbul dalam waktu 12 hingga 36 jam. Dimulai dengan gangguan pencernaan yang akut, mual, muntah-muntah, serta pusing. Kemudian diikuti dengan terjadinya pandangan ganda, setiap benda terlihat menjadi dua, sulit menelan dan berbicara, kemudian diikuti kelumpuhan saluran pernafasan dan jantung, dan kematian terjadi karena kesulitan bernafas. Korban dapat meninggal dalam waktu tiga sampai enam hari.

Botulinin merupakan sebuah molekul protein dengan daya keracunan yang sangat kuat, satu mikrorgram sudah culup membunuh seorang manusia. Untungnya karena merupakan protein, botulinin bersifat termolabil dan dapat diinaktifkan dengan pemanasan pada suhu 80⁰C selama 30 menit.

Botulinin dapat diproduksi oleh beberapa jenis Clostridium batulinum yaitu tipe A, B, C, D, E, F, dan G. Tipe yang paling berbahaya adalah tipe A dan B, sedang tipe E dan F dalam derajat yang lebih lemah juga tetap berbahaya bagi manusia. garam dengan konsntrasi 8% atau lebih serta pH 4,5 atau kurang dapat menghambat pertumbuhan C. Botulinum, ehingga produksi botulinum dapat dicegah.

Pseudomonas cocovenenans

            Senyawa beracun yang dapat diproduksi oleh Pseudomonas cocovenenans adlah toksoflavin dan asam bongkrek. Kedua senyawa beracun tersebut diproduksi dalam jenis makanan yang disebut tempe bongkrek, suatu tempe yang dibuat dengan bahan utama ampas kelapa. Tempe yang gagal dan rapuh biasanya tumbuh sejenis bakteri yang disebut Pseudomonas cocovenenans, bakteri yang tidak dikehendaki ada dalam tempe bongkrek. Bakteri ini yang menyebabkan terbentuknya toksin dalam tempe bongkrek. Pertumbuhan Pseudomonas cocovenenans di laboratorium dapat dicegah bila pH substrat diturunkan dibawah 5,5 atau dengan penambahan garam NaCl pada substrat pada konsentrasi 2,75-3,0%.

Staphylococcus aureus

            Senyawa beracun yag diproduksi oleh Staphylococcus aureus disebut enterotoksin dan dapat terbentuk dalam makanan karena pertumbuhan bakteri tersebut. Enterotoksin menyebabkan gastroenteritis. Enterotoksin sangat stabil terhadap panas, dan yang paling tahan panas adalah enterotoksi tipe B.

Sumber penularan Staphylococcus aureus adalah manusia atau hewan melalui hidung, tenggorokan, kulit, dan luka yang bernanah. Gejala keracunan yag terjadi adalah banyak mengeluarkan ludah, mual, muntah, kejang perut, diare, sakit kepala, berkeringat dingin yang terjadi hanya satu atau dua hari. Sesudah itu penderita akan sembuh. Biasanya jarang terjadi kematian.

Mikotoksin dan aflatoksin

Mikotoksin merupakan senyawa beracun yang diproduksi oleh kapang (mold) atau jamur. Mikotoksin yang terkenal adalah aflatoksin. Aflatoksin adalah senyawa beracun yang diproduksi oleh Aspergillus flavus. Aspergillus flavus adalah kacang tanah atau produk-produk dari kacang tanah. Disamping itu ditemukan juga pada biji kapas, jagung dan bahkan beras, terutama yang telah mengalami kerusakan selama penyimpanan.

Mikotoksin yang sering terdapat pada bahan makanan

toksin	kapang	Bahan makanan yang terkena	Akibat yang ditimbulkan
Aspergillus sp
Aflatoksin	A.    flavus	Kacang tanah, minyak yang berasal dari biji-bijian.	Keracunan hati, kanker pada beberapa jenis hewan (kemungkinan pada manusia)
Okratoksin	A.    ochraceous	Serealia, kopi hijau	Racun pada ginjal tikus
Zearalenon	Gibberellazeae	Jagung	Hyperestrogenism pada babi dan hewan percobaan

3.      Resiu dan Pencemaran

Residu pestisida

Pestisida yang termasuk insektisida, fungisida, dan rodentisida digunakan orang untuk mengurangi kerusakan komoditi pangan baik yang masih diladang maupun dalam penyimpanan agar menghasilkan produk dengan mutu yang lebih baik.

Pestisida yang digunakan tersebut meninggalkan residu pada bahan pangan yang dapat membahayakan konsumen. Karena itu pemakaiannya harus diawasi dan residu yang tinggal tidak boleh melebihi kadar toleransi yang ditentukan oleh pemerintah.

Pada komoditi hasil ternak, daging dan unggas, antibiotik, hormon, transquilizer, dan enzim sering digunakan untuk meningkatkan pemanfaatan makanan ternak atau meningkatkan hasil ternak (hormon pada ayam, papain untuk daging). Residu dari bahan tersebut dapat tertinggal dalam daging, unggas, susu, dan telur berupa bahan aditif yang tidak disengaja. Residu dari bahan tersebut dapat tertinggal dalam daging, unggas, susu, dan telur berupa bahan aditif yang tidak disengaja.

Kontaminasi Radioaktif

            Kontaminasi radioaktif dapat terjadi pada air dan bahan pangan melalui isotop radioaktif yang terjadi secara alami dari debu radioaktif, baik dari peledakan senjata nuklir atau dari pabrik pembangkit tenaga nuklir. Sumber utama radioaktif trjadi secara alami dipermukaan bumi maupun dalam sinar kosmos. Dua kontaminan radioaktif utama adalah kalium-40 dan karbon-14 yang berturut-turut memiliki waktu paruh 220jutadan 5760 tahun. Karena lamanya waktu paruh tersebut maka kalium-40 dan karbon-14 merupakan bahaya yang potensial. Walaupun demikian karbon-14 menjadi kurang berbahaya karena terserap oleh tubuh dalam jumlah yang kecil saja, sedang bahaya kalium-40 juga dikurangi karena relatif sangat cepat meninggalkan tubuh, yaitu hanya bberapa bulan saja berada dalam tubuh.

Unsur radioaktif yang masuk ke dalam bahan makanan dan air hasil ledakan nuklir terutama stronsium-90, sensium-137, iodium-131, dan karbon-14.

Radiasi yang berasal dari stronsium-90 sangat berbahaya, bukan hanya terhadap tulang tetapi juga terhadap pembentukan tulang dan sel-sel darah disumsum tulang. Stronsium-90 diserap melalui usus kecil persis sama seperti kalsium. Iodium-131 lebih berbahaya karena dapat menyebabkan kanker. Iodium-131 banyak terdapat pada susu.

Kontaminasi Merkuri

Keracunan metil merkuri terjadi karena korban memakan ikan yang telah terkontaminasi merkuri, misalnya diteluk Minamata pada tahun 1953. Ternyata metil merkuri berasal dari buangan sisa industri yang dialirkan ke sungai-sungai yang bermuara diteluk itu. Logam merkuri diubah menjadi metil merkuri oleh bakteri  Methanobacterium omelanskii yang hidup dalam lumpur dasar danau atau sungai.

Keracunan merkuri disebut juga penyakit Minamata dengan gejala-gejala : terasa geli dan panas pada anggota badan, mulu, bibir, dan lidah, kehilangan penglihatan, sukar berbicara dan menelan, kehilangan pendengaran, tidak stabil emosinya, kom dan kematian.

Batas maksimum yang disarankan untuk konsumsi merkuri adalah 0,3 mg per orang per minggu atau 0,005 mg/kg berat badan dan dari jumlah trsebut tidak boleh melebihi dari 0,2 mg sebagai metil merkuri.

Merkuri organik juga bertanggung jawab terhadap keracunan bahan makanan. Merkuri organik biasanya digunakan untuk melindungi biji-bijian yang disimpan.        

E.     Enzim

       

Model komputer enzim purina nukleosida fosforilase (PNPase)

Diagram energi potensial reaksi kimia organik yang menunjukkan efek katalis pada suatu reaksi eksotermik hipotetis X + Y = Z.

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Sebagai contoh:

X + C → XC (1)

Y + XC → XYC (2)

XYC → CZ (3)

CZ → C + Z (4)

Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa. Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.

Struktur dan mekanisme

Diagram pita yang menunjukkan karbonat anhidrase II. Bola abu-abu adalah kofaktor seng yang berada pada tapak aktif.

Enzim umumnya merupakan protein globular dan ukurannya berkisar dari hanya 62 asam amino pada monomer 4-oksalokrotonat tautomerase, sampai dengan lebih dari 2.500 residu pada asam lemak sintase. Terdapat pula sejumlah kecil katalis RNA, dengan yang paling umum merupakan ribosom; Jenis enzim ini dirujuk sebagai RNA-enzim ataupun ribozim. Aktivitas enzim ditentukan oleh struktur tiga dimensinya (struktur kuaterner). Kebanyakan enzim berukuran lebih besar daripada substratnya, tetapi hanya sebagian kecil asam amino enzim (sekitar 3–4 asam amino) yang secara langsung terlibat dalam katalisis. Daerah yang mengandung residu katalitik yang akan mengikat substrat dan kemudian menjalani reaksi ini dikenal sebagai tapak aktif. Enzim juga dapat mengandung tapak yang mengikat kofaktor yang diperlukan untuk katalisis.

Beberapa enzim juga memiliki tapak ikat untuk molekul kecil, yang sering kali merupakan produk langsung ataupun tak langsung dari reaksi yang dikatalisasi. Pengikatan ini dapat meningkatkan ataupun menurunkan aktivitas enzim. Dengan demikian ia berfungsi sebagai regulasi umpan balik. Enzim merupakan rantai asam amino yang melipat. Tiap-tiap urutan asam amino menghasilkan struktur pelipatan dan sifat-sifat kimiawi yang khas. Rantai protein tunggal kadang-kadang dapat berkumpul bersama dan membentuk kompleks protein. Kebanyakan enzim dapat mengalami denaturasi (yakni terbuka dari lipatannya dan menjadi tidak aktif) oleh pemanasan ataupun denaturan kimiawi. Tergantung pada jenis-jenis enzim, denaturasi dapat bersifat reversibel maupun ireversibel.

Kespesifikan

Enzim biasanya sangat spesifik terhadap reaksi yang ia kataliskan maupun terhadap substrat yang terlibat dalam reaksi. Bentuk, muatan dan katakteristik hidrofilik/hidrofobik enzim dan substrat bertanggung jawab terhadap kespesifikan ini. Enzim juga dapat menunjukkan tingkat stereospesifisitas, regioselektivitas, dan kemoselektivitas yang sangat tinggi. Beberapa enzim yang menunjukkan akurasi dan kespesifikan tertinggi terlibat dalam pengkopian dan pengekspresian genom. Enzim-enzim ini memiliki mekanisme "sistem pengecekan ulang". Enzim seperti DNA polimerase mengatalisasi reaksi pada langkah pertama dan mengecek apakah produk reaksinya benar pada langkah kedua.

Mekanisme

Enzim dapat bekerja dengan beberapa cara, yang kesemuaannya menurunkan ΔG^‡:

• Menurunkan energi aktivasi dengan menciptakan suatu lingkungan yang mana keadaan transisi terstabilisasi (contohnya mengubah bentuk substrat menjadi konformasi keadaan transisi ketika ia terikat dengan enzim.)
• Menurunkan energi keadaan transisi tanpa mengubah bentuk substrat dengan menciptakan lingkungan yang memiliki distribusi muatan yang berlawanan dengan keadaan transisi.
• Menyediakan lintasan reaksi alternatif. Contohnya bereaksi dengan substrat sementara waktu untuk membentuk kompleks Enzim-Substrat antara.
• Menurunkan perubahan entropi reaksi dengan menggiring substrat bersama pada orientasi yang tepat untuk bereaksi. Menariknya, efek entropi ini melibatkan destabilisasi keadaan dasar, dan kontribusinya terhadap katalis relatif kecil.

Dinamika dan fungsi

Dinamika internal enzim berhubungan dengan mekanisme katalis enzim tersebut. Dinamika internal enzim adalah pergerakan bahagian struktur enzim, misalnya residu asam amino tunggal, sekelompok asam amino, ataupun bahwa keseluruhan domain protein. Pergerakan ini terjadi pada skala waktu yang bervariasi, berkisar dari beberapa femtodetik sampai dengan beberapa detik. Jaringan residu protein di seluruh struktur enzim dapat berkontribusi terhadap katalisis melalui gerak dinamik.

Modulasi alosterik

Enzim alosterik mengubah strukturnya sesuai dengan efektornya. Modulasi ini dapat terjadi secara langsung, di mana efektor mengikat tapak ikat enzim secara lngsung, ataupun secara tidak langsung, di mana efektor mengikat protein atau subunit protein lain yang berinteraksi dengan enzim alosterik, sehingga memengaruhi aktivitas katalitiknya.

Kofaktor dan koenzim

a.       Kofaktor

Beberapa enzim tidak memerlukan komponen tambahan untuk mencapai aktivitas penuhnya. Namun beberapa memerlukan pula molekul non-protein yang disebut kofaktor untuk berikatan dengan enzim dan menjadi aktif.^[38] Kofaktor dapat berupa zat anorganik (contohnya ion logam) ataupun zat organik (contohnya flavin dan heme). Kofaktor dapat berupa gugus prostetik yang mengikat dengan kuat, ataupun koenzim, yang akan melepaskan diri dari tapak aktif enzim semasa reaksi.

Enzim yang memerlukan kofaktor namun tidak terdapat kofaktor yang terikat dengannya disebut sebagai apoenzim ataupun apoprotein. Apoenzim beserta dengan kofaktornya disebut holoenzim (bentuk aktif). Kebanyakan kofaktor tidak terikat secara kovalen dengan enzim, tetapi terikat dengan kuat. Namun, gugus prostetik organik dapat pula terikat secara kovalen (contohnya tiamina pirofosfat pada enzim piruvat dehidrogenase). Istilah holoenzim juga dapat digunakan untuk merujuk pada enzim yang mengandung subunit protein berganda, seperti DNA polimerase. Pada kasus ini, holoenzim adalah kompleks lengkap yang mengandung seluruh subunit yang diperlukan agar menjadi aktif.

Contoh enzim yang mengandung kofaktor adalah karbonat anhidrase, dengan kofaktor seng terikat sebagai bagian dari tapak aktifnya.

b.      Koenzim

Model pengisian ruang koenzim NADH

Koenzim adalah kofaktor berupa molekul organik kecil yang mentranspor gugus kimia atau elektron dari satu enzim ke enzim lainnya. Contoh koenzim mencakup NADH, NADPH dan adenosina trifosfat. Gugus kimiawi yang dibawa mencakup ion hidrida (H^–) yang dibawa oleh NAD atau NADP⁺, gugus asetil yang dibawa oleh koenzim A, formil, metenil, ataupun gugus metil yang dibawa oleh asam folat, dan gugus metil yang dibawa oleh S-adenosilmetionina. Beberapa koenzim seperti riboflavin, tiamina, dan asam folat adalah vitamin. Oleh karena koenzim secara kimiawi berubah oleh aksi enzim, adalah dapat dikatakan koenzim merupakan substrat yang khusus, ataupun substrat sekunder. Sebagai contoh, sekitar 700 enzim diketahui menggunakan koenzim NADH.

Regenerasi serta pemeliharaan konsentrasi koenzim terjadi dalam sel. Contohnya, NADPH diregenerasi melalui lintasan pentosa fosfat, dan S-adenosilmetionina melalui metionina adenosiltransferase.

Termodinamika

Tahapan-tahapan energi pada reaksi kimia. Substrat memerlukan energi yang banyak untuk mencapai keadaan transisi, yang akan kemudian berubah menjadi produk. Enzim menstabilisasi keadaan transisi, menurunkan energi yang diperlukan untuk menjadi produk.

Sebagai katalis, enzim tidak mengubah posisi kesetimbangan reaksi kimia. Biasanya reaksi akan berjalan ke arah yang sama dengan reaksi tanpa katalis. Perbedaannya adalah, reaksi enzimatik berjalan lebih cepat. Namun, tanpa keberadaan enzim, reaksi samping yang memungkinkan dapat terjadi dan menghasilkan produk yang berbeda.

Lebih lanjut, enzim dapat menggabungkan dua atau lebih reaksi, sehingga reaksi yang difavoritkan secara termodinamik dapat digunakan untuk mendorong reaksi yang tidak difavoritkan secara termodinamik. Sebagai contoh, hidrolsis ATP sering kali menggunakan reaksi kimia lainnya untuk mendorong reaksi.

Enzim mengatalisasi reaksi maju dan balik secara seimbang. Enzim tidak mengubah kesetimbangan reaksi itu sendiri, namun hanya mempercepat reaksi saja. Sebagai contoh, karbonat anhidrase mengatalisasi reaksinya ke dua arah bergantung pada konsentrasi reaktan.

(dalam jaringan tubuh; konsentrasi CO₂ yang tinggi)

(pada paru-paru; konsentrasi CO₂ yang rendah)

Kinetika

Mekanisme reaksi enzimatik untuk sebuah subtrat tunggal. Enzim (E) mengikat substrat (S) dan menghasilkan produk (P). Kinetika enzim menginvestigasi bagaimana enzim mengikat substrat dengan mengubahnya menjadi produk. Data laju yang digunakan dalam analisa kinetika didapatkan dari asai enzim.

Kurva kejenuhan suatu reaksi enzim yang menunjukkan relasi antara konsentrasi substrat (S) dengan kelajuan (v).

Enzim dapat mengatalisasi reaksi dengan kelajuan mencapai jutaan reaksi per detik. Sebagai contoh, tanpa keberadaan enzim, reaksi yang dikatalisasi oleh enzim orotidina 5'-fosfat dekarboksilase akan memerlukan waktu 78 juta tahun untuk mengubah 50% substrat menjadi produk. Namun, apabila enzim tersebut ditambahkan, proses ini hanya memerlukan waktu 25 milidetik. Laju reaksi bergantung pada kondisi larutan dan konsentrasi substrat. Kondisi-kondisi yang menyebabkan denaturasi protein seperti temperatur tinggi, konsentrasi garam yang tinggi, dan nilai pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menghilangkan aktivitas enzim. Sedangkan peningkatan konsentrasi substrat cenderung meningkatkan aktivitasnya.

Untuk menentukan kelajuan maksimum suatu reaksi enzimatik, konsentrasi substrat ditingkatkan sampai laju pembentukan produk yang terpantau menjadi konstan. Hal ini ditunjukkan oleh kurva kejenuhan di samping. Kejenuhan terjadi karena seiring dengan meningkatnya konsentrasi substrat, semakin banyak enzim bebas yang diubah menjadi kompleks substrate-enzim ES. Pada kelajuan yang maksimum (V_max), semua tapak aktif enzim akan berikatan dengan substrat, dan jumlah kompleks ES adalah sama dengan jumlah total enzim yang ada. Namun, V_max hanyalah salah satu konstanta kinetika enzim. Jumlah substrat yang diperlukan untuk mencapai nilai kelajuan reaksi tertentu jugalah penting. Hal ini diekspresikan oleh konstanta Michaelis-Menten (K_m), yang merupakan konsentrasi substrat yang diperlukan oleh suatu enzim untuk mencapai setengah kelajuan maksimumnya. Setiap enzim memiliki nilai K_m yang berbeda-beda untuk suatu subtrat, dan ini dapat menunjukkan seberapa kuatnya pengikatan substrat ke enzim. Konstanta lainnya yang juga berguna adalah k_cat, yang merupakan jumlah molekul substrat yang dapat ditangani oleh satu tapak aktif per detik.

Efisiensi suatu enzim diekspresikan oleh k_cat/K_m. Ia juga disebut sebagai konstanta kespesifikan dan memasukkan tetapan kelajuan semua langkah reaksi. Karena konstanta kespesifikan mencermikan kemampuan katalitik dan afinitas, ia dapat digunakan untuk membandingkan enzim yang satu dengan enzim yang lain, ataupun enzim yang sama dengan substrat yang berbeda. Konstanta kespesifikan maksimum teoritis disebut limit difusi dan nilainya sekitar 10⁸ sampai 10⁹ (M^-1 s^-1). Pada titik ini, setiap penumbukkan enzim dengan substratnya akan menyebabkan katalisis, dan laju pembentukan produk tidak dibatasi oleh laju reaksi, melainkan oleh laju difusi. Enzim dengan sifat demikian disebut secara katalitik sempurna ataupun secara kinetika sempurna. Contoh enzim yang memiliki sifat seperti ini adalah karbonat anhidrase, asetilkolinesterase, katalase, fumarase, β-laktamase, dan superoksida dismutase.

Inhibisi

Inhibitor kompetitif mengikat enzim secara reversibel, menghalangi pengikatan substrat. Di lain pihak, pengikatn substrat juga menghalangi pengikatan inhibitor. Substrat dan inhibitor berkompetisi satu sama lainnya

.

Jenis-jenis inihibisi. Klasifikasi ini diperkenalkan oleh W.W. Cleland.

Laju reaksi enzim dapat diturunkan menggunakan berbagai jenis inhibitor enzim.

1.      Inhibisi kompetitif

Pada inihibisi kompetitif, inhibitor dan substrat berkompetisi untuk berikatan dengan enzim. Seringkali inhibitor kompetitif memiliki struktur yang sangat mirip dengan substrat asli enzim. Sebagai contoh, metotreksat adalah inihibitor kompetitif untuk enzim dihidrofolat reduktase. Kemiripan antara struktur asam folat dengan obat ini ditunjukkan oleh gambar di samping bawah. Perhatikan bahwa pengikatan inhibitor tidaklah perlu terjadi pada tapak pengikatan substrat apabila pengikatan inihibitor mengubah konformasi enzim, sehingga menghalangi pengikatan substrat. Pada inhibisi kompetitif, kelajuan maksimal reaksi tidak berubah, namun memerlukan konsentrasi substrat yang lebih tinggi untuk mencapai kelajuan maksimal tersebut, sehingga meningkatkan K_m.

2.      Inhibisi tak kompetitif

Pada inhibisi tak kompetitif, inhibitor tidak dapat berikatan dengan enzim bebas, namun hanya dapat dengan komples ES. Kompleks EIS yang terbentuk kemudian menjadi tidak aktif. Jenis inhibisi ini sangat jarang, namun dapat terjadi pada enzim-enzim multimerik.

3.      Inhibisi non-kompetitif

Inhibitor non-kompetitif dapat mengikat enzim pada saat yang sama substrat berikatan dengan enzim. Baik kompleks EI dan EIS tidak aktif. Karena inhibitor tidak dapat dilawan dengan peningkatan konsentrasi substrat, V_max reaksi berubah. Namun, karena substrat masih dapat mengikat enzim, K_m tetaplah sama.

4.      Inhibisi campuran

Inhibisis jenis ini mirip dengan inhibisi non-kompetitif, kecuali kompleks EIS memiliki aktivitas enzimatik residual.

Pada banyak organisme, inhibitor dapat merupakan bagian dari mekanisme umpan balik. Jika enzim memproduksi terlalu banyak produk, produk tersebut dapat berperan sebagai inhibitor bagi enzim tersebut. Hal ini akan menyebabkan produksi produk melambat atau berhenti. Bentuk umpan balik ini adalah umpan balik negatif. Enzim memiliki bentuk regulasi seperti ini sering kali multimerik dan mempunyai tapak ikat alosterik. Kurva substrat/kelajuan enzim ini tidak berbentuk hiperbola melainkan berbentuk S.

Koenzim asam folat (kiri) dan obat anti kanker metotreksat (kanan) memiliki struktur yang sangat mirip. Oleh sebab itu, metotreksat adalah inhibitor kompetitif bagi enzim yang menggunukan folat.

Inhibitor ireversibel bereaksi dengan enzim dan membentuk aduk dengan protein. Inaktivasi ini bersifat ireversible. Inhibitor seperti ini contohnya efloritina, obat yang digunakan untuk mengobati penyakit yang disebabkan oleh protozoa African trypanosomiasis. Penisilin dan Aspirin juga bekerja dengan cara yang sama. Senyawa obat ini terikat pada tapak aktif, dan enzim kemudian mengubah inhibitor menjadi bentuk aktif yang bereaksi secara ireversibel dengan satu atau lebih residu asam amino.

Kegunaan inhibitor

Oleh karena inhibitor menghambat fungsi enzim, inhibitor sering digunakan sebagai obat. Contohnya adalah inhibitor yang digunakan sebagai obat aspirin. Aspirin menginhibisi enzim COX-1 dan COX-2 yang memproduksi pembawa pesan peradangan prostaglandin, sehingga ia dapat menekan peradangan dan rasa sakit. Namun, banyak pula inhibitor enzim lainnya yang beracun. Sebagai contohnya, sianida yang merupakan inhibitor enzim ireversibel, akan bergabung dengan tembaga dan besi pada tapak aktif enzim sitokrom c oksidase dan memblok pernafasan sel.

Fungsi biologis

Enzim mempunyai berbagai fungsi bioligis dalam tubuh organisme hidup. Enzim berperan dalam transduksi signal dan regulasi sel, seringkali melalui enzim kinase dan fosfatase. Enzim juga berperan dalam menghasilkan pergerakan tubuh, dengan miosin menghidrolisis ATP untuk menghasilkan kontraksi otot. ATPase lainnya dalam membran sel umumnya adalah pompa ion yang terlibat dalam transpor aktif. Enzim juga terlibat dalam fungs-fungsi yang khas, seperti lusiferase yang menghasilkan cahaya pada kunang-kunang. Virus juga mengandung enzim yang dapat menyerang sel, misalnya HIV integrase dan transkriptase balik.

Salah satu fungsi penting enzim adalah pada sistem pencernaan hewan. Enzim seperti amilase dan protease memecah molekul yang besar (seperti pati dan protein) menjadi molekul yang kecil, sehingga dapat diserap oleh usus. Molekul pati, sebagai contohnya, terlalu besar untuk diserap oleh usus, namun enzim akan menghidrolisis rantai pati menjadi molekul kecil seperti maltosa, yang akan dihidrolisis lebih jauh menjadi glukosa, sehingga dapat diserap. Enzim-enzim yang berbeda, mencerna zat-zat makanan yang berbeda pula. Pada hewan pemamah biak, mikroorganisme dalam perut hewan tersebut menghasilkan enzim selulase yang dapat mengurai sel dinding selulosa tanaman. Beberapa enzim dapat bekerja bersama dalam urutan tertentu, dan menghasilan lintasan metabolisme. Dalam lintasan metabolisme, satu enzim akan membawa produk enzim lainnya sebagai substrat. Setelah reaksi katalitik terjadi, produk kemudian dihantarkan ke enzim lainnya. Kadang-kadang lebih dari satu enzim dapat mengatalisasi reaksi yang sama secara bersamaan.

Enzim menentukan langkah-langkah apa saja yang terjadi dalam lintasan metabolisme ini. Tanpa enzim, metabolisme tidak akan berjalan melalui langkah yang teratur ataupun tidak akan berjalan dengan cukup cepat untuk memenuhi kebutuhan sel. Dan sebenarnya, lintasan metabolisme seperti glikolisis tidak akan dapat terjadi tanpa enzim. Glukosa, contohnya, dapat bereaksi secara langsung dengan ATP, dan menjadi terfosforliasi pada karbon-karbonnya secara acak. Tanpa keberadaan enzim, proses ini berjalan dengan sangat lambat. Namun, jika heksokinase ditambahkan, reaksi ini tetap berjalan, namun fosforilasi pada karbon 6 akan terjadi dengan sangat cepat, sedemikiannya produk glukosa-6-fosfat ditemukan sebagai produk utama. Oleh karena itu, jaringan lintasan metabolisme dalam tiap-tiap sel bergantung pada kumpulan enzim fungsional yang terdapat dalam sel tersebut.

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

   Kimia pangan dibagi menjadi lima, yaitu aditif makanan, cita rasa, zat pewarna, senyawa beracun dalam bahan pangan dan enzim. Misalnya dalam zat pewarna, terdapat zat pewarna alami yang secara alami terdapat dalam makanan. Contohnya sayur-sayuran, buah-buahan dan sumber lainnya. Ada juga zat warna buatan atau sintetik yang dibuat dengan tujuan untuk memberi warna menarik pada makanan. Pada dasarnya tidak berbahaya tetapi ditentukan pada seberapa banyak yang digunakan.

Dalam bahan pangan sering kali terdapat senyawa-senyawa kimia yang tidak mempunyai nilai nutrisi. Adanya senyawa-senyawa kimia tersebut selalu dihubungkan dengan sifat-sifat yang tidak diinginkan dan kadang-kadang beracun sehingga membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsinya.

           

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_pangan

http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim