KIMIA PANGAN
(Mineral)
KADEK DYAH SWASNI PRAMBANDITA
MINERAL
• Mineral dikenal sebagai zat inorganik atau
senyawa sisa dalam bentuk abu, setelah
jaringan tanaman dan hewan dibakar.
• Pandangan Nutrisi : bahan inorganik yang
dibutuhkan untuk proses kehidupan baik
dalam bentuk ion atau elemen bebas.
• Diperoleh dari makanan (tubuh tidak dpt
memproduksi
Fungsi
• Di dalam tubuh mineral berfungsi sebagai
zat pembangun dan zat pengatur :
– Katalist berbagai reaksi biokimawi dlm tubuh
– Transmisi sinyal / pesan pd sel saraf
– Produksi hormon
– Pencernaan dan penggunaan makanan
– Bagian dari organ vital spt tulang, darah dan
gigi
Mineral sbg kofaktor
• Banyak enzim yang
mengandung ion metal
= Metaloenzim
• Ion tersebut berfungsi
mirip dengan coenzim
• Fungsi dari metal
tersebut dalam enzim
sangat bervariasi
• Bisa sebagai katalis : Zn
• Kadang utk
meningkatkan efisiensi
enzim = ATP-Mg
Fe
Cu
Zn
Mn
Co
Ni
Mo
V
Se
Zn2+
Mg2+
Ni2+
Mo
Se
Mn2+
K+
Karbonik anhidrase,
Karboksipeptidase
EcoRV, heksokinase
Urease
Nitrat reduktase
Glutation peroksidase
Superoksid dismutase
Propionil KoA karboksilase
Jenis-jenis Mineral
• Berdasar jumlah yang dibutuhkan tubuh:
dibagi 2 yaitu : mikroelemen dan makro
elemen
– Makro : Na, K, Cl, Mg, P, Ca dan S.
– Mikro : Fe, Cu, Zn, I,Co, Mn dan F.
Minerals are divided into
(Belitz,et al., 2009) :
1. Main elements : Na, K, Ca, Mg, Cl, and
P, are essential for human beings in
amounts > 50 mg/day
2. Trace elements : Fe, I, F, Zn, Se, Cu,
Mn, Cr, Mo, Co, and Ni, are essential in
concentrations of < 50 mg/day and
3. Ultra-trace elements: Al, As, Ba, Bi, B,
Br,Cd, Cs, Ge, Hg, Li, Pb, Rb, Sb, Si,
Sm, Sn, Sr,Tl, Ti, and W.
Mineral Utama dalam Tubuh Manusia
Sumber : Belitz, et al., 2009.
Kandungan Mineral Beberapa
Jenis Bahan Pangan
(Belitz, et al., 2009).
Table 7. 2. Continued
Food product
Na
K
Ca
Fe
P
Fungsi dan Sumber
Masing-masing Mineral
1. Natrium (Na) dan Khlorida
(Cl)
• Na terdapat dalam plasma darah, tulang,
dan cairan di luar sel.
• Jumlah Na dalam badan 100 – 110 g
• Dalam tubuh Na bergabung dengan Cl
membentuk garam NaCl.
• Konsumsi garam per orang/hari : 6-18 g
• Cl banyak terdapat pada plasma darah,
dalam kelenjar pencernaan lambung
sebagai asam klorida.
Na dan Cl (lanjutan)
• NaCl membantu mempertahankan tekanan
osmotik dan keseimbangan asam dan basa.
• Na bersama dengan Ca, Mg, K dalam cairan
ekstraselluler mempunyai reaksi alkalis.
• Cl bersama dengan P, karbonat, sulfat, asam
organik dan protein mempunyai reaksi asam.
• Tubuh manusia mengandung kira-kira 82 g Cl.
Na (lanjutan)
• Sebanyak 95 % Na yang dicerna akan
diserap oleh tubuh.
• Pengeluaran Na terjadi melalui ginjal dan
keringat.
• Setiap liter keringat mengandung 0,5 – 3,0
g Na.
• 30 – 40 % dari seluruh Na terletak
ditulang.
Konsumsi dan sekresi garam
• Konsumsi garam NaCl diatur oleh rasa,
kebiasaan dan tradisi.
• Makanan hambar : bila kandungan Na <
0,3 %.
• Pengaturan konsentrasi Na, cairan badan
dan keseimbangan Na dilakukan melalui
ginjal.
• Kekurangan Na: jarang terjadi pada orang
sehat.
Kelebihan Na dan hipertensi
• Konsumsi Na yang berlebihan
menyebabkan hipertensi.
• Kelebihan Na ditandai dengan
pengembangan volume cairan
ekstraseluler yang menyebabkan oedem
• Sumber Na : garam dapur, ikan asin dan
kecap
Kebutuhan Na dan Cl
• Kebutuhan badan akan Na didasarkan
pada konsumsi air.
• Disarankan 1 g NaCl untuk setiap liter air
yang diminum.
• Orang dewasa memerlukan 1 ml
air/kkal/hari.
• Orang yang mengkonsumsi 2500 - 3000
kkal memerlukan NaCl 2,5 – 3,0 g/hari.
2. Kalium (K)
• Orang dewasa mengandung K (250 g),
sedangkan Na (110 g).
• Peranan K : menjaga tekanan osmotik dan
keseimbangan asam dan basa.
• K mudah diserap oleh tubuh, 90 % dari yang
dicerna diserap dalam usus kecil.
• Gejala kekurangan K: terjadi pelunakan otot
• Konsumsi : 3,7 – 7,4 g KCl.
• Sumber: bekatul, khamir, coklat dan kopi.
3. Kalsium (Ca)
• Diperkirakan 2 % berat badan orang dewasa :
terdiri dari kalsium (1-1,4 kg)
• Kalsium terkonsentrasi dalam tulang rawan dan
gigi, sisanya terdapat dalam cairan tubuh dan
jaringan lunak
• Peranan kalsium: membentuk tulang dan gigi
• Kalsium yang berada dalam sirkulasi darah dan
jaringan tubuh : untuk kontraksi otot,
penggumpalan darah, pengaturan permeabilitas
dan aktifitas enzim
Penyerapan Ca
• Anak-anak (pertumbuhan) 70 % Ca yang
dicerna diserap
• Dewasa hanya 40 % diserap
• Penyerapan Ca terhambat oleh asam oksalat
dan asam pitat (membentuk garam yang tidak
larut)
• Orang dewasa memerlukan 700 mg Ca/hari
• Kekurangan Ca menyebabkan osteomalasia
(tulang lunak)
4. Fosfor (P)
• Kurang lebih 1% berat tubuh terdiri dari P
• Peranan P: pembentukan tulang dan gigi
• Penyerapan P 70 % dari yang dicerna
• Konsumsi : dianjurkan 0,7 g/orang
dewasa/hari
• Sumber: daging, unggas, ikan, telur,
bahan pangan kaya protein dan Ca.
5. Magnesium (Mg)
• Orang dewasa mengandung 20 – 25 g Mg
• Sebagian terdapat dalam tulang, sebagian lagi
terdapat dalam jaringan lemak seperti otot, hati
serta cairan ekstraseluler
• Mg merupakan aktivator enzim peptidase yang
memecah dan memindahkan gugus fosfat
• Kelarutan garam Mg rendah sehingga Mg-sulfat
(garam Inggris) digunakan sebagai obat pencuci
perut (30 g)
Magnesium (Lanjutan)
• Mg akan meningkatkan tekanan osmotik
sehingga menarik air ke dalam usus kecil,
akibatnya menjadi lebih mudah buang air besar.
• Kekurangan Mg menyebabkan hypomagnesema
dengan gejala denyut jantung tidak teratur,
lemah otot, insomia, kejang kaki, telapak kaki
dan tangan gemetar
• Kebutuhan Mg: pria (350 mg) dan wanita (300
mg)
• Sumber: sayuran hijau, kedelai dan sifut
7. Sulfur
• Orang dewasa/pria mengandung sekitar
175 g S
• Sebagian terdapat pada asam amino
metionin, sistein dan sistin
• Vitamin yang mengandung S adalah
thiamin dan biotin
• Bagian tubuh yang mengandung S :
jaringan pengikat, kulit, kuku dan rambut
• Pengeluaran S: 85 – 95 % lewat urine
Mineral mikro:
8. Besi (Fe)
• Kandungan besi dalam tubuh wanita 35
mg/kgBB dan pria 50 mg/kg BB.
• Terdapat pada sel darah merah sebagai
heme yaitu suatu pigmen yang
mengandung inti sebuah atom besi
• Dalam sebuah hemoglobin terdapat empat
heme
• Besi juga terdapat dalam sel otot :
mioglobin (terdiri dari 1 heme)
Besi (Lanjutan)
• Sumber Fe ada tiga yaitu:
– Hasil perusakan sel darah merah
(hemolisis)
– Simpanan dalam badan
– Diserap dari saluran pencernaan
Pengeluaran besi:
melalui keringat 0,2 – 1,2 mg/hari
urine 0,1 mg/hari
feses dan menstruasi 0,5 – 1,4 mg/hari
9. Iodium (I)
• Jumlah iodium dalam tubuh orang dewasa
9-10 mg, 2/3 dari jumlah tersebut terdapat
pada kelenjar tiroid/kelenjar gondok
• Kelenjar tiroid mengeluarkan hormon
tiroksin
• Setiap melekul dari tiroksin mengandung
empat atom iodium
• Pembuangan iodium melalui ginjal, usus
dan keringat
• Melalui feses biasanya iodium yang tidak
dapat diserap (berasal dari empedu)
Kekurangan iodium
• Kekurangan iodium dapat menyebabkan
penyakit gondok
• Bila kurang iodium, kadar tiroksin dalam
darah rendah, ini akan merangsang
kelenjar pituitary memproduksi lebih
banyak hormon TSH (tyroid stimulating
hormon)
• Hormon ini yang menyebabkan kelenjar
tiroid membesar (jumlah dan ukuran sel
epitel membesar)
Sumber iodium
• Kadar iodium dalam bahan makanan sangat
kecil
• Perbedaan tanah, pupuk dan lingkungan akan
memproduksi hasil pertanian dengan kadar
iodium yang berbeda
• Sumber : makanan dari laut dan ganggang laut
• Pencegahan penyakit gondok adalah dengan
konsumsi garam beriodium dalam bentuk garam
kalium iodida
10. Mangan (Mn)
• Dalam pencernaan protein : enzim peptidase
memerlukan ion Mn sebagai kofaktor
• Mn merupakan kofaktor beberapa enzim seperti
enzim mevalonat kinase berperanan pada
sintesis kolesterol dari asetil-koA
• Kebutuhan : wanita 1,54 mg/hari dan pria 3,34
mg/hari
• Pengeluaran ; melalui feses
• Sumber: teh kering, kopi instan, tepung coklat,
sambal pecel dan nenas kalengan
11. Tembaga (Pb)
• Dalam tubuh orang dewasa : 100 – 150
mg terkonsentrasi pada hati, ginjal, rambut
dan otak
• Pb diperlukan dalam proses pertumbuhan
sel-sel darah merah
• Bila kurang Pb maka sel darah merah
yang dihasilkan akan berkurang.
• Kurang Pb banyak dijumpai pada bayi usia
6 – 9 bulan khusus bagi bayi KEP.
12. Zink (Zn)
• Tubuh manusia mengandung 2 g Zn,
terdapat pada rambut, tulang, mata dan
kelenjar alat kelamin pria.
• Komponen penting dari enzim karbonat
anhidrase yang terdapat pada sel darah
merah, karboksipeptidase dan
dehidrogenase dalam hati.
• Defisiensi: kerdil, alat reproduksi tidak
berkembang, hati dan ginjal bengkak
• Sumber: daging, unggas, ikan laut, telur,
keju, susu dan pecel
13. Kobalt (Co)
• Merupakan bagian dari vitamin B
• Siklus kobalt : tanaman menyerap kobalt dari
dalam tanah→ hewan memakan tanaman →
bakteri dalam lambung menggunakan Co dalam
pembuatan Vitamin B12 → hewan menyerap dan
mendistribusikan keseluruh jaringan → manusia
mengkonsumsi daging dan susu.
• Kebutuhan Co : 15 g perhari
• Sumber: makanan fermentasi seperti oncom
dan tempe
14. Flour (F)
• Flour penting untuk pertumbuhan dan
pembentukan struktur gigi agar
mempunyai daya tahan yang maksimal
terhadap penyakit gigi (caries)
• Garam flourida dengan kadar 1ppm dalam
air minum dianggap aman, ekonomis dan
merupakan cara yang efisien untuk
mencegah sakit gigi
Flour (F) lanjutan
• Gigi yang terkena banyak flourida dalam
air minum, enamelnya menjadi keruh dan
berkapur, berkarat kadang menjadi noda
yang berwarna coklat sampai hitam.
• Hal ini dapat dicegah dengan mengurangi
kandungan mineral dalam air minum.
• Kadar F 1ppm dalam air minum dapat
mengurangi kerak dan noda pada gigi.
• Sumber: tanaman, ikan dan hasil ternak
15. Kromium (Cr)
• Kromium berperan dalam glucose
tolerance pada manusia.
• Glucose tolerance adalah waktu yang
diperlukan oleh gula dalam darah untuk
kembali pada kadar normal bila orang
yang puasa mengkonsumsi gula.
• Secara normal waktunya sekitar 2,5 jam
• Sumber: keju, biji-bijin, daging dan ragi.
16. Selenium (Se)
• Keracunan selenium pada ternak disebut
alkali disease
• Penyakit ini disebabkan karena tanah
yang banyak mengandung Se, sehingga
rumput yang dimakan oleh ternak juga
banyak mengandung Se.
• Tanda – tandanya: bulu rontok, bentuk
tanduk tidak normal, kebutaan
Pengaruh Pengolahan
Terhadap Susut Mineral
Sumber : Belitz, et al., 2009.
Tugas 2. Review Jurnal ttg. Resistensi
Mineral akibat Pengolahan
Major elemen
Minor elemen
No.Urut
Mahasiswa
Topik
No.Urut
Mahasiswa
Topik
1
Na
7
Fe
2
K
8
Cu
3
Mg
9
Zn
4
P
10
I
5
Ca
11
F
6
S
Catatan : Minimal satu jurnal Internasional/Nasional.
Referensi
• Belitz,H.D., Grosh, W., and Schieberle,P.,
2009. Food Chemistry. 4th Revised and
Extended Ed. Springer, Jerman.
• deMan, J.M. 1980. Principles of Food
Chemistry. The AVI Publishing
Company,Inc.Connecticut.
• Aurand, L.W. and Woods, A.E. 1973. Food
Chemistry. The AVI Publishing
Company,Inc.Connecticut.
TERIMAKASIH