KIMIA BAHAN ALAM UNTUK MAKANAN, MINUMAN DAN PENYEDAP RASA

Kimia Bahan Alam untuk Makanan, Minuman dan Penyedap Rasa

       Dalam kehidupan sehari-hari, kita banyak mengkonsumsi makan dan minuman. Dimana makanan dan minuman yang kita konsumsi memiliki komposisi yang beraneka ragam. Seperti rasa yang berbeda, warna yang berbeda, dan bahkan jangka waktunya pun berbeda.
                      

Zat Pewarna

            Zat pewarna adalah bahan tambahan untuk makanan dan minuman yang dapat memberikan warna. Penambahan zat pewarna pada makanan dan minuman bertujuan untuk membuat makanan dan minuman tersebut menjadi lebih menarik.

1. Zat Pewarna Alami

            Zat pewarna alami adalah bahan pewarna yang dapat diperoleh secara langsung dari tumbuh-tumbuhan.

a. Zat Warna Klorofil

           

 

Zat warna klorofil dapat memberikan warna hijau pada makanan dan minuman seperti kue lapis dan cendol. Zat klorofil ini dapat diperoleh dari daun suji dan daun pandan.  

b. Zat Warna Kurkumin

            Zat warna kurkumin ini dapat memberikan warna kuning yang biasanya dapat digunakan untuk memberi warna pada makanan dan minuman seperti nasi kuning dan minuman ringan. Zat kurkumin ini dapat kita peroleh dalam kunyit.

2. Zat Pewarna Buatan

                Pewarna buatan adalah bahan pewarna yang dibuat secara kimia di laboratorium ataupun pabrik industri kimia. Pewarna ini biasanya dijual dipasaran dengan label khusus. Tanda itu dapat berbentuk tulisan FD&C (food, drugs, and cosmetics), tetapi yang baku berbentuk M. Beberapa contoh pewarna sintetis, misalnya biru berlian, yellow nomor 5 dengan ambang 7,5 bpj per hari.

            Ada beberapa zat pewarna yang dilarang untuk mewarnai makanan, misalnya magenta untuk tekstil dan butter yellow. Zat pewarna yang dilarang lainnya tercantum pada Tabel berikut ini.

Zat Penyedap Rasa  

            Penyedap rasa adalah bahan tambahan makanan yang memberikan rasa tertentu pada makanan dan minuman. Sehingga makanan tersebut dapat bertambah manis, asam, dan sebagainya. Penyedap rasa ini ada yang alami dan sintetis. Penyedap rasa yang sintetis adalah Monosodium Glutamate (MSG). MSG atau kependekan dari monosodium glutamate adalah penyedap rasa yang biasanya ditambahkan pada makanan. Meski Badan Pengawasan Obat dan Makanan (BPOM), Food and Agriculture Organization (FAO) dan World Health Organization (WHO) memasukkan MSG dalam klasifikasi bahan makanan yang “secara umum dianggap aman”, penggunaan zat aditif itu tetaplah kontroversial.

Struktur Monosodium Glutamate

            Selain itu ada penyedap rasa alami, yaitu:

1. Bawang putih dan bawang merah

2. Kunyit

3. Gula, dapat memberikan rasa manis pada makanan dan minuman

4. Jahe dan cabai, dapat memberikan rasa pedas.

Zat Pengawet Makanan

1. Asam Benzoat        

Struktur Asam Benzoat

            Asam benzoate ini digunakan sebagai pengawet makanan karena dapat menghancurkan sel-sel dari mikroba. Asam benzoate ini berkerja efektif pada pH 2,5 – 4 atau dalam keadaan asam. Bentuk dari asam benzoate ini yaitu Kristal padat, tidak berwarna, tidak berbau, sedikit larut dalam air, tetapi sangat mudah larut dalam etanol, benzene dan aseton. Jumlah asam benzoate yang diperbolehkan pada produk makanan dan minuman yaitu 600 mg/kg. Asam benzoate ini tidak terlalu berbahaya bagi tubuh dikarenakan tubuh akan mengalami proses detoks sehingga tidak akan terjadi penumpukan asam benzoate ditubuh. Asam benzoate ini didalam tubuh akan bereaksi dengan glisin menjadi asam hipurat kemudian akan dikeluarkan oleh tubuh dalam bentuk urin. Umumnya asam benzoate ini digunakan untuk mengawetkan makanan seperti kecap, selai, saos, dll.        Asam benzoat terkandung di dalam cengkeh dan kayu manis.

2. Asam Sitrat

Struktur Asam Sitrat

            Asam sitrat ini dapat digunakan sebagai pengawet dikarenakan ion sitrat nantinya akan bergabung dengan ion logam membentuk suatu garam sitrat dan akan mengait ion logam pada suatu senyawa. asam sitrat juga banyak digunakan pada produk olahan sebagai pengawet, mencegah rusaknya warna dan aroma, menghambat terjadinya oksidasi, dll. Asam sitrat banyak terdapat di dalam buah dan sayuran.

Permasalahan:

1. Asam benzoat digunakan dapat digunakan sebagai pengawet makanan. Namun mengapa yang dipakai hanya bentuk garamnya saja yaitu natrium benzoat? Jika tidak dalam bentuk garam, apakah dapat mempengaruhi fungsi kerja dari senyawa ini?  

2. Beta karoten terdapat dalam wortel yang dapat menghasilkan warna merah-jingga. Warnanya hampir sama dengan warna yang dihasilkan kurkumin dalam kunyit. Yang mana warna yang dihasilkan kurkumin relative stabil sehingga sering dijadikan bahan pewarna alami. Namun wortel jarang digunakan sebagai bahan pewarna alami karena warna yang dihasilkan beta karoten tidak stabil. Mengapa hal itu bisa terjadi? Apakah hal tersebut terjadi karena perbedaan gugus fungsi yang dimiliki oleh keduanya?

3. MSG dapat digunakan sebagai bahan penyedap makanan. Yang mana gugus yang berfungsi sebagai bahan penyedap adalah gugus amino. Bagaimana kerja gugus amino tersebut sehingga dapat dijadikan bahan penyedap?

VITAMIN-VITAMIN ESENSIAL DARI BAHAN ALAM

VITAMIN-VITAMIN ESENSIAL DARI BAHAN ALAM

            Vitamin adalah senyawa organik amina yang sangat dibutuhkan oleh tubuh, karena dapat membantu seluruh proses kegiatan dalam tubuh. Namun vitamin tidak dapat dihasilkan oleh tubuh. Vitamin berasal dari kata vita dan amina, yang mana vita berarti hidup dan amina mengacu pada suatu gugus organic yang memiliki atom nitrogen (N). Vitamin sangat mudah didapat, karena setiap makanan yang kita makan pasti mengandung vitamin walaupun kandungan vitaminnya hanya sedikit.

Jenis-jenis vitamin

            Vitamin dibagi menjadi dua macam berdasarkan kelarutannya, yaitu vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam air yaitu vitamin B dan vitamin C. dan vitamin yang larut dalam lemak yaitu vitamin A, D, E, dan K.

Berikut merupakan beberapa jenis vitamin dan sumber vitamin

1. Vitamin A

Struktur Vitamin A

            Vitamin A berfungsi untuk membuat indra penglihatan menjadi baik. Dan juga berperan sebagai komponen penyusun pigmen mata di retina. Vitamin A juga berfungsi untuk system kekebalan tubuh dan juga untuk kesehatan kulit. Namun, vitamin A mudak rusak jika terkena paparan sinar matahari dan udara.

            Vitamin A banyak terkandung dalam sayur-sayuran yang berwarna kuning dan hijau, susu, ikan, dan juga terdapat dalam buah-buahan seperti wortel, tomat dan papaya. Vitamin A sering disebut retinol.

2. Vitamin B

            Vitamin B ini dapat membantu proses metabolisme dalam tubuh. Vitamin B juga berperan dalam pembentukan sel darah merah. Sumber bahan alam yang mengandung vitamin B yaitu gandum, ikan, susu, dan sayur-sayuran hijau.

3. Vitamin B1

            Vitamin ini brfungsi untuk menjaga kesehatan kulit dan membantu proses metabolisme protein dan lemak. Defisiensi vitamin B1 dapat menyebabkan kulit menjadi keringdan bersisik, gangguan saluran pencernaan, jantung, dan system saraf. Vitamin B1 bisa kita dapatkan dengan mengkonsumsi makanan yang mengandung vitamin B1 seperti daging, susu, gandum, telur, dan kacang-kacangan. Vitamin B1 dering disebut dengan tiamin..

4. Vitamin B2

Struktur Vitamin B2

            Vitamin B2 berperan untuk membentuk sel darah merah, molekul steroid, dan glikogen serta berfungsi juga dalam pembentukan rambut, kulit, dan kuku. Vitamin B2 dapat kita temukan di bahan alami seperti susu, kacang kedelai, kuning telur, dan sayur-sayuran. Vitamin B2 disebut juga dengan nama riboflavin. Kekurangan vitamin ini dalam tubuh menyebabkan kulit kering bersisik, sariawan, bibir pecah-pecah, mulut kering, dan daya tahan tubuh menurun.

5. Vitamin B12

             Vitamin B12 merupakan vitamin yang diproduksi oleh hewan dan tidak ditemukan di tanaman. Vitamin ini berperan untuk pembentukan molekul DNA dan RNA serta memelihara kesehatan tubuh. Vitamin ini dapat kita temukan dalam telur, daging, dan hati. Kekurangan vitamin ini dapat menyebabkan anemia, mudah lelah dan lesu, serta iritasi pada kulit. Nama lain dari vitamin B12 adalaha sianokobalamin.

6. Vitamin C

            Vitamin C sering disebut asam askorbat, yang berfungsi untuk membentuk kolagen, sebagai antioksidan, dan juga vitamin C berperan dalam penutupan luka saat terjadi pendarahan.kekurang vitamin C dapat menyebabkan gusi berdarah dan nyeri pada persendian. Vitamin C banyak terkandung dalam buah-buahan seperti jeruk, lemon, strawberry, dan sayuran paprika.

7. Vitamin D

Struktur Vitamin D

            Vitamin D berperan dalam membantu metabolisme kalsium, dan memineralisasi tulang. Kelebihan vitamin D dapat menyebabkan diare, berkurangnya berat badan, muntah-muntah, dan dehidrasi berlebihan. Vitamin D dapat kita temukan dalam ikan, telur dan susu, serta produk olahan seperti keju.

8. Vitamin E

Struktur Vitamin E

            Vitamin E berperan untuk menjaga kesehatan jaringan dalam tubuh, mulai dari jaringan kulit, mata, sel darah merah, dan hati. Danjuga vitamin E dapat menjaga paru-paru dari polusi udara. Kekurangan vitamin E dapat menyebabkan kemandulan baik pria maupun wanita. Vitamin E ini dapat kita temukan dalam ikan, ayam, kuning telur, dan minyak tumbuh-tumbuhan.

9. Vitamin K

Struktur Vitamin K

            Vitamin K berperan untuk system peredaran darah dan berperan terhadap penutupan luka. Kekurangan vitamin ini dapat menyebabkan pendarahan dalam tubuh, dan sulitnya darah untuk membekusaat terjadi luka. Vitamin K banyak terkandung dalam susu, kuning telur, dan sayuran.

Permasalahan:

1. Seperti yang kita ketahui, vitamin D dapat berasal dari sinar matahari. Vitamin D berfungsi untuk pertumbuhan tulang. Namun bagaimana dengan anak yang jarang keluar rumah, apakah terdapat perubahan struktur vitamin D dalam tubuh anak tersebut? Dan apakah terdapat perbedaan pertumbuhan tulang anak tersebut dengan anak yang sering terkena sinar matahari?

2. Vitamin K akan rusak apabila bereaksi langsung dengan asam, basa, ataupun matahari. Yoghurt merupakan salah satu minuman yang mengandung vitamin K, namun yoghurt memiliki rasa asam. Lalu bagaimana keadaan vitamin K dalam yoghurt tersebut? Apakah struktur dari vitamin K  tersebut akan rusak karena rasa asam dari yoghurt tersebut?

3. Vitamin C dan vitamin E memiliki struktur yang berbeda dan media kelarutannya pun berbeda. Namun kedua vitamin ini sama-sama dapat digunakan dalam bidang kecantikan khususnya dalam perawatan kulit. Apa yang menyebabkan kedua vitamin ini dapat digunakan dalam perawatan kulit?

POTENSI PEMANFAATAN STEROID UNTUK MAKHLUK HIDUP

POTENSI PEMANFAATAN STEROID UNTUK MAKHLUK HIDUP

            Di blog sebelumnya, kita telah membahas tentang keanekaragaman struktur kimia steroid. Steroid adalah senyawa kimia yang memiliki struktur/kerangka dasar triterpena asiklik. Steroid memiliki ciri umum yaitu sistem empat cincin yang tergabung. Dimana cincin A, B, dan C memiliki 6 atom karbon (sikoloheksana) dan cincin D memiliki 5 atom karbon (siklopentana). Struktur dasarnya yaitu 1,2-cyclopentanoperhydrophenanthrene dengan 17 atom karbon dan 4 cincin. Senyawa yang merupakan turunan dari steroid adalah kolesterol, ergosterol, progesterone, dan estrogen. Umumnya steroid berfungsi sebagai hormon.

Hormon seks bagi perempuan dan laki-laki yaitu

a. Testoteron

            Berperan dalam pengembangan organ laki-laki seperti otot, rambut dan pembentukan sperma.

b. Estrogen

            Berperan dalam pengembangan organ kewanitaan, seperti ovulasi.

c. Progesteron

            Berperan untuk mempersiapkan uterus untuk menyuburkan indung telur.

Beberapa tumbuhan yang mengandung steroid yaitu:

1. Dauh Mahkota Dewa

            Tanaman ini mengandung steroid jenis sterol. Dimana daun mahkota dewa ini dapat dimanfaatkan untuk mengatasi penyakit stroke, luka, bekas gigitan hewan buas, hipertensi, pendarahan, dan demam berdarah.  

2. Daun Pepaya

            Daun papaya mengandung steroid jenis sterol. Dimana tanaman ini dimanfaatkan unuk penurun suhu tubuh, sebagai obat untuk demam berdarah, serta untuk menambah nafsu makan.

3. Daun Cincau

            Daun cincau memiliki manfaat bagi tubuh yaitu untuk obat demam, obat diabetes mellitus, radang lambung dan mengobati sakit types.

Permasalahan:

1. Seperti yang telah dijelaskan di atas, manfaat dari daun mahkota dewa dan daun pepaya itu sama, yaitu digunakan sebagai obat untuk demam berdarah. Jika dilihat dari segi manfaatnya yang sama, apakah gugus fungsi yang dimiliki kedua tanaman tersebut sama sehingga manfaatnya bisa sama?

2. Hormon estrogen dapat membantu mengatur siklus menstruasi pada wanita. Namun, mengapa ada yang haid bisa sampai 2 kali dalam 1 bulan? Apakah hormon estrogennya tidak berfungsi dengan baik pada wanita tersebut?

3. Dari penjelasan di atas, manfaat dari daun pepaya salah satunya adalah untuk menambah nafsu makan. Seperti yang kita ketahui bahwa rasa dari daun pepaya itu adalah pahit. Lalu bagaimana kaitan dari rasa pahit yang ada dalam daun pepaya dengan manfaatnya sebagai penambah nafsu makan?

KEANEKARAGAMAN DAN KEUNIKAN SENYAWA KIMIA STEROID

KEANEKARAGAMAN DAN KEUNIKAN SENYAWA KIMIA STEROID

          Steroid adalah senyawa kimia yang memiliki struktur/kerangka dasar triterpena asiklik. Steroid memiliki ciri umum yaitu sistem empat cincin yang tergabung. Dimana cincin A, B, dan C memiliki 6 atom karbon dan cincin D memiliki 5 atom karbon. Struktur dasarnya yaitu 1,2-cyclopentanoperhydrophenanthrene dengan 17 atom karbon dan 4 cincin. Senyawa yang merupakan turunan dari steroid adalah kolesterol, ergosterol, progesterone, dan estrogen. Umumnya steroid berfungsi sebagai hormon.

            Struktur senyawa steroid memiliki perbedaan. Perbedaan ini ditentukan oleh subtituen R₁, R₂, dan R₃. Dan juga perbedaan dalam satu kelompok tergantung pada yaitu panjang subtituen R₁, gugus fungsi subtituen R₁, R₂, dan R₃.

            Penggolongan steroid dapat dibagi menjadi beberapa yaitu:

1. Sterol yaitu sterol invertebrate laut (sterol hewani) dan plant sterol (sterol tumbuhan).

2. Bileacide, yaitu senyawa yang diisolasi dari hewan tingkat tinggi yang berkonjugasi dengan peptida, taurin, dan glisin.

3. Steroid Hormon yaitu substansi yang disekresikan dari kelenjar spesifik.

4. Cardiacactive principles, yaitu steroid yang memiliki efek spesifik dan kuat pada otot jantung yang diisolasi dari tanaman tropik.

5. Sapogenin yaitu glikosida tanaman yang memiliki sifat seperti sabun dalam air. Umumnya disebut saponin.

Steroid pada tumbuhan

Phytosterol

Brassinosteroids

Steroid pada jamur

Ergosterol

Steroid pada serangga

Ecdysterone 

        Steroid dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok. Jika dilihat dari segi struktur, steroid terdiri atas :

1. Sterol                                                                                                                      

            Lemak sterol merupakan suatu bentuk steroid yang khusus dimana sterol ini memiliki rumus bangun yang diturunkan dari kolestana dan dilengkapi dengan gugus hidroksil pada atom C-3. Sterol ini tidak hanya ditemukan pada tumbuhan tetapi juga banyak ditemukan pada hewan dan fungi. Lemak sterol yang berasal dari tumbuhan (nabati) disebut filosterol sedangkan lemak sterol yang berasal dari hewan (hewani) disebut zoosterol. Jenis filosterol yang sering dikenal yaitu campesterol, sitosterol, dan stigmasterol. Jenis zoosterol yang penting diantaranya yaitu kolesterol dan hormone steroid. Sedangkan lemak sterol yang ditemukan pada fungi yaitu ergosterol yang mana memiliki fungsi yang sama layaknya kolesterol pada hewan. 

(a) Kolesterol (b) Campesterol (c) Sitosterol (d) Stigmasterol (e) Ergosterol

2. Asam Empedu

            Asam empedu merupakan suatu asam steroid yang dibuat oleh hati dan nantinya akan disimpan didalam empedu. Asam empedu terdiri dari dua jenis yaitu primer dan sekunder. Asam empedu yang termasuk primer yaitu asam kolat dan asam kenodeoksikolat. Asam empedu sekunder yaitu deoksikolat dan asam litokolat.

Asam Kolat

3. Hormon Kelamin

            Hormon kelamin ini terdiri atas empat kelompok, yaitu :

a. Hormon androgen (testosterone dan dihidrotestosteron)

b. Hormon estrogen (estradiol, estron, dan estriol)

c. Hormon progestin (progesterone)

d. Obat kontrasepsi

(a) Testosteron (b) Progesteron (c) Estriol (d) Estradiol (e) Estron

4. Hormon Adrenokortikoid

            Hormon ini merupakan hasil sintesis dari kolesterol dan diproduksi oleh kelenjar adrenalin bagian korteks. Hormon ini terbagi menjadi dua, yaitu :

a. Mineralokortikoid

            Aktivitas dari mineralokortikoid ini mempengaruhi mineral cairan ekstrasel, terutama natrium dan kalium.

b. Glukokortikoid

         Glukokortikoid ini dapat meningkatkan glukosa dalam darah. Yang termasuk kedalam hormone ini yaitu kortisol dan hidrokortisol.

Pertanyaan:

1. Steroid memiliki empat cincin yang tergabung yaitu tiga cincin sikloheksana dan satu cincin siklopentana. Mengapa terdapat perbedaan struktur dari keempat cincin tersebut. Mengapa tidak keempat cincin steroid ini strukturnya sikloheksana saja ataupun siklopentana saja?

2. Sterol merupakan salah satu jenis steroid. Sterol itu ada sterol invertebrate laut (sterol hewan) dan plant sterol (sterol tumbuhan). Dari kedua sterol tersebut, apakah strukturnya berbeda?

3. Seperti yang kita ketahui, steroid berfungsi sebagai hormon dalam tubuh. Salah satunya yaitu hormon kelamin. Hormon kelamin terbagi menjadi empat yaitu hormon androgen, hormon estrogen, hormon progestin, dan obat kontrasepsi. Apa yang menyebabkan perbedaan struktur antar jenis hormon kelamin yang satu dengan yang lainnya padahal keempatnya sama-sama termasuk jenis hormon kelamin?

BIOGENETIK ALKALOID PADA MAKHLUK HIDUP

BIOGENETIK ALKALOID PADA MAKHLUK HIDUP

            Di blog sebelumnya, kita telah membahas tentang keragaman dan keunikan alkaloid serta pemanfataan alkaloid itu sendiri. Alkaloid merupakan senyawa yang sifatnya basa dan mengandung atom nitrogen yang biasanya berasal dari tumbuhan maupun hewan. Yang mana alkaloid terdapat pada tanaman tingkat tinggi, angiospermae, dan jarang pada tumbuhan gymnospermae, paku-pakuan, lumut dan tumbuhan tingkat rendah.

            Dilihat dari biogenetiknya, ini merupakan cara untuk menjelaskan hubungan alkaloid yang satu dengan yang lainnya berdasarkan cincin heterosiklik. Sehingga alkaloid dibedakan menjadi 3 golongan utama yaitu:

1. Alkaloid asiklik yang berasal dari asam amino oritin dan lisin.

2. Alkaloid jenis aromatik fenilanin yang berasal dari fenilanin, tirosin, dan 3,4-hidroksifenil-alanin.

3. Alkaloid aromatic jenis indol yang berasal dari triptofan.

            Sebelumnya, biogenetic merupakan suatu zat hasil produksi melalui proses biologis yang diperlukan untuk keberlangsungan hipup makhluk hidup. Reaksi yang terlibat dalam biosintesis alkaloid adalah sintesis basa Schiff dan reaksi Mannich.

1. Biosintesis kafein     

                   

            Tumbuhan yang mengandung kafein adalah kopi dan teh. Kafein termasuk alkaloid jenis xantina yang memiliki rasa pahit dan berbentuk Kristal.

2. Biosintesis nikotin

            Tembakau merupakan tanaman yang mengandung senyawa alkaloid jenis nikotin. Proses biosintesis nikotin pada unsur N pada daun yang terakumulasi pada daun.

Pertanyaan:

1. Seperti yang kita ketahui, alkaloid berasal dari asam amino. Menurut Anda, apakah ada alkaloid yang tidak berasal dari asam amino?

2. Alkaloid ada yang berperan sebagai obat dan ada juga yang sebagai racun. Apa yang mempengaruhi hal tersebut?

3. Seperti soal yang pertama, alkaloid berasal dari asam amino. Namun mengapa senyawa alkaloid bersifat basa?