Dokumen tersebut membahas tentang mineral dalam pangan. Mineral dibagi menjadi makro dan mikro mineral, dan dijelaskan fungsi, sumber, dan penyerapannya. Mineral penting bagi tubuh karena berperan dalam banyak proses metabolisme dan sebagai komponen struktural jaringan.

1. Kimia Pangan
Mineral
Ratnawati
Prodi Sarjana Terapan Gizi dan Dietetika

2. Pendahuluan
Mineral → komponen anorganik yang
terdapat dalam tabel periodik unsur.
Komponen selain C, H, O, dan N.
Jumlahnya sedikit dalam bahan pangan,
namun sangat penting bagi tubuh.
Di dalam tubuh, mineral ada yang
bergabung dengan zat organik dan ada
yang berbentuk ion bebas
Sumber: susu, telur, biji-bijian, serealia,
buah-buahan, air minum.

3. Mineral dalam Bahan Pangan
1. Terikat dengan senyawa organik
Contoh : hemoglobin, enzim
2. Sebagai garam
Contoh : NaCl, CaCO3, KIO3
3. Ion bebas
Contoh : Na+; Ca++; Cl-
3

4. Sifat fisikokimia mineral
1. Kelarutan Mineral
a) Mineral harus memiliki sifat daya larut dalam air
agar mudah dimanfaatkan
b) Kelarutan mineral :
1) ion bebas : daya larut baik dalam air, contoh :
Na, K, Cl
2) Kompleks dan terikat : kelarutan bervariasi
dalam garam anorganik. Contoh: Besi klorida
larut dalam air namun besi hidroksida
mengendap, ion besi terikat dengan sitrat akan
mudah larut

5. Sifat fisikokimia mineral
2. Ph : Perubahan pH mempengaruhi fungsi dan stabilitas
mineral dalam pangan
Pada kondisi keasaman tertentu, bentuk mineral akan
berbeda dan mempengaruhi fungsi mineral sebagai bahan
tambahan pangan.

6. Keberadaan mineral dalam pangan
1. Alami ada di dalam bahan pangan. Untuk
pangan nabati berasal dari tanah, air ataupun
pupuk, sedangkan untuk pangan hewani dapat
berasal dari pakan ataupun minumannya
2. Mineral yang sengaja ditambahkan dalam
bahan. Penambahan tersebut karena program
fortifikasi maupun karena proses. Sebagai
contoh fortifikasi iodium dalam garam,
penambahan garam kalsium dalam
pembuatan tahu.
3. Kontaminan, yaitu yang berasal dari air,
udara, alat-alat yang dipakai untuk
pengolahan, pupuk, bahan kimia untuk
memberantas hama dan penyakit, bahan
pengemas maupun zat radio aktif. 6

7. Keberadaan mineral dalam pangan
• Jumlah dan komposisi → tergantung jenis dan sumber bahan
pangan
Susu: Ca, P dan daging: Fe
• Sering tidak dapat digunakan optimal → bentuk terikat dengan
komponen pangan. Contoh: pengikatan mineral oleh asam oksalat
pada bayam, fitat pada kacang kedelai
• Beberapa mineral bersifat toksik (beracun), contoh: logam berat
seperti merkuri, kadmium, timah hitam → kontaminasi selama
penanganan, pengolahan, penyimpanan, maupun penanaman
• Berada dalam jumlah sangat sedikit (komponen minor pangan) dan
dalam bentuk yang beragam (ion bebas, ligan, maupun
komponen kompleks) → mempengaruhi stabilitas

8.  Kandungan mineral dalam bahan pangan
hanyalah salah satu parameter awal untuk
menilai kualitas suatu bahanpangan, karena
yang lebih penting adalah bioavailabilitasnya.
 Bioavailabilitas adalah istilah yang digunakan
untuk menggambarkan proporsi nutrisi dalam
makanan yang dapat dimanfaatkan untuk
fungsi-fungsi tubuh normal
Keberadaan mineral dalam pangan

9. Pengaruh proses pengolahan
terhadap mineral pangan
1. Pemanasan, agen pengoksidasi, pH ekstrim →
tidak menghilangkan mineral
2. Penggunaan air pada pencucian, perendaman, dan
perebusan → mengurangi ketersedian mineral (larut
air)
3. Ekstraksi, pengupasan, penyosohan, pemurnian→
dapat menurunkan kandungan mineral secara
signifikan/nyata
4. Kemungkinan teroksidasi menjadi mineral
bervalensi tinggi dengan adanya oksigen
5. Penanggulangan → FORTIFIKASI

10. Konsentrasi mineral dalam pangan

11. Fortifikasi mineral
1. Penambahan mineral tertentu pada
produk pangan
2. Meningkatkan asupan dan bioavailibilitas
3. Fortifikan disesuaikan dengan bahan
pangan
4. Memperhatikan kebutuhan masyarakat
5. Contoh: - Garam (iodium)
- Sereal (kalsium dan zinc)
- Tepung terigu (zat besi dan zinc)

12. Fortifikasi Fe
1. Fe dalam bentuk ferrous sulfate → paling murah,
bioavailibilitas tinggi, paling sering digunakan sebagai
fortifikan.
2. Resiko oksidasi → Off flavor pada tepung,
memperkeruh wine, oksidasi lemak.
3. Pencegahan oksidasi ferrous sulfate pada tepung
a. Konsentrasi ferrous sulfate maksimal 40 ppm dan
tepung yang telah difortifikasi disimpan pada suhu
dan kelembaban sedang, penyimpanan < 3 bulan
b. Campuran konsentrat yang telah mengandung
ferruous sulfate dan tepung gandum sebaiknya
tidak ditambahkan lagi pada tepung, karena
ketengikan telah terjadi pada campuran
tersebut

13. Fungsi mineral
 Memelihara keseimbangan asam-basa
 Katalisator proses metabolisme
 Membantu keseimbangan cairan tubuh
 Sebagai bagian dari enzim, hormon tubuh dan cairan
usus
 Membantu pengiriman impuls syaraf dari dan ke
seluruh tubuh
 Berperan dalam proses pertumbuhan dan
pemeliharaan tulang, gigi, dan jaringan
Zat Pembangun dan Pengatur dalam Tubuh

14. KLASIFIKASI MINERAL
1. Mineral makro :
dibutuhkan > 100 mg/hr
Ca, Mg, Na, K, P, Cl dan S,
2. Mineral mikro :
dibutuhkan < 100 mg/hr
Mn, Fe, Cu, I, Zn, F, Va, Co, Mo, Se,
Cr,
Sn, Ni dan Si.

15. MAKRO MINERAL

16. NATRIUM (NA)
• Kation utama dalam cairan ekstraseluler
• Fungsi :
– Menjaga keseimbangan cairan
– Menjaga cairan darah tidak masuk dalam sel
– Menjaga keseimbangan asam basa
– Transmisi saraf dan kontraksi otot
– Absorbsi glukosa dan alat angkut zat gizi lain melalu
dinding usus halus sebagai pompa Na
• Sumber : tersebar luas pada bahan makanan
• 95% natrium yang dicerna akan diserap tubuh
• Utama : NaCl, MSG, Kecap, makanan yang diawetkan,
makanan yang belum diolah (daging sapi, hati sapi, ginjal
sapi, margarin dll)

17. KLORIDA (CL)
 anion utama ektraseluler
 merupakan 0,15% dari berat badan
 konsentrasi tertinggi :otak, sumsung tulang
belakang, lambung dan pankreas
 Fungsi :
1. Menjaga keseimbang cairan dan elektrolit
2. Bagian dari asam lambung untuk menjaga
suasana asam pada lambung untuk kerja enzim –
enzim lambung
3. Menjaga keseimbangan asam basa bersama
fosfor dan sulfur
4. Membantu mengangkut CO2 dalam plasma darah
ke paru - paru

18. KALIUM (K)
 Kation utama dalam intraselular (95%)
 Fungsi :
1. Bersama Na mengatur keseimbangan cairan dan
asam basa
2. Bersama kalsium Transmisi saraf dan kontraksi otot
3. Dalam sel sebagai kofaktor reaksi biologi, tertutama
metabolisme energi dan sintesis glikogen dan protein
4. Pertumbuhan sel
5. Perbandingan K : Na mengatur tekanan darah normal
 Sumber : tersebar luas pada makanan
hewani/nabati
 90% kalium yang dicerna akan diserap di usus
kecil

19. KALSIUM
 Paling banyak dalam tubuh (sekitar 2% dari berat badan orang
dewasa)
 99% pada jaringan keras tulang dan gigi
 Fungsi :
1. Mengatur fungsi sel (transmisi saraf, kontraksi otot, pengumpalan
darah dan menjaga permeabe membran sel
2. Mengatur kerja hormon dan factor pertumbuhan
3. Pembentukan tulang dan gigi, Ca mempunya dua fungsi, yaitu sebagi
bagian integral struktur tulang dan bagi simpanan
4. Mengatur pembekuan darah
5. Katalisator reaksi
6. Kontraksi otot
7. sumber utama : susu dan hasil olahan (keju), ikan kering dll.
 Serealia, kacang – kacangan dan hasil olahan, tahu dan tempe
sayuran (tapi mengandung banyak zat penghambat penyerapan
– serat, fitat dan oksalat)
 Penyerapan kalsium pada masa anak-anak 50-70% dan pada
masa dewasa 10-40% di usus kecil

20. FOSFOR (P)
 Kedua terbanyak dalam tubuh (1% BB) setelah Ca
 Bagian dari DNA dan RNA
 Sebagai fosfolipid, fosfor merupakan komponen struktur
dinding sel
 Fungsi :
1. Kalsifikasi tulang dan gigi
2. Mengatur pengalihan energi (perubahan ATP dan ADP)
3. Absorbsi & transportasi zat gizi
4. Mengatur keseimbangan asam basa
 Sumber : terdapat di dalam semua makanan, TU yang
kaya protein
 Penyerapan 70% di duodenum yang bersifat kurang
alkalis

21. MAGNESIUM (MG)
 Kation paling banyak kedua setelah Na dalam cairan interselular
 Fungsi :
1. berperan penting dalam aktivasi > 300 enzim
2. magnesium sebagai katalisator reaksi – reaksi biologi termasuk
metabolisme KH, lipid, protein, dan asam nukleat serta dalam
sintesis, degradasi dan stabilitas bahan DNA
3. dalam cairan ektraseluler magnesium berperan dalam transmisi
saraf (Mg = mengendurkan saraf, Ca = menegangkan saraf),
kontraksi otot (Mg = mengedorkan otot, Ca = mengencangkan
otot), pembekuan darah (Mg = mencegah pembekuan darah, Ca =
membekukan darah)
 Sumber : utama = sayuran hijau, serealia tumbuk, biji – bijian ddan
kacang – kacangan. Daging, susu dan hasil olahannya juga sumber
magnesium yang baik
 Magnesium diserap 1/3 dari yang dicerna di usus kecil

22. SULFUR (S)
• Terdapat sebanyak 0,25% dari BB dewasa.
• merupakan bagian zat gizi esensial. Sebagian
besar terdapat dalam asam amino metionin,
sistin dan sistein dan juga vitamin B1 dan biotin
• Utama terdapat dalam tulang rawan, kulit,
rambut, dan kuku dan klep jantung
• Sulfur diabsorbsi sebagai asam amino atau
sebagai sulfat organik, namun bentul sulfat
organik biasanya sulit diserap tubuh

23. MIKRO MINERAL

24. BESI (FE)
 Mikro mineral yang paling banyak dalam tubuh manusia dan hewan
 Besi tersimpan dalam sel darah merah sebagai heme. 1 molekul hemoglobin
memiliki empat heme. Besi juga terdapat dalam sel otot, khususnya dalam
myoglobin. 1 myoglobin=satu pigmen heme
 Pada manusia normal 20-25 mg besi/hr berasal dari besi hemolisis dan sekitar 1
mg dari makanan
 Pada saluran pencernaan, besi mengalama reduksi dari feri (Fe3+) menjadi fero
(Fe2+) yang dibantu oleh vitamin C sehingga lebih mudah diserap
 Penyerapan besi sekitar 0,5-2,0 mg/hari. Sumber dari daging, hari, ikan,
sayuran
 Fungsi :
 sebagai alat angkut O2 dalam plasma darah dari paru – paru kejaringan, electron
dalam sel.
 Sebagai bagian terpadu reaksi enzim dalam tubuh
 Metabolisme energi
 Kemampuan Belajar
 Sistem kekebalan

25. IODIUM (I)
 `Fungsi :
1. mengatur pertumbuhan dan perkembangan
2. mengontrol kecepatan tiap sel penggunaan O2 : mengontrol
kecepatan pelepasan energi dari zat gizi sumber energi
3. Mengatur suhu tubuh, reproduksi, pembentukan sel darah merah,
fungsi otot dan syaraf
4. Mengubah karoten menjadi vitamin A
5. Sintesi protein dan absorbsi KH dalam saluran cerna
6. Sintesa kolesterol darah
 Sumber : garam, ikan
 Sebagian besar di serap melalui usus kecil dan berlangsung
cepat (3-6 menit setelah dicerna dalam mulut)

26. MANGAN
• Sangat mudah diserap tubuh. Sumber dapat
dari teh, roti, gandum yang belum disosoh.
• Fungsi :
– Bagian dari enzim (kofaktor) yang membantu proses
metabolisme, sinteis ureum, pembentukan jaringan
ikat dan tulang
– Pencegahan peroksidasi lipida oleh radikal bebas
– Pada hewan defisiensi Mn mengganggu
metabolisme lemak , pertumbuhan, merusak system
rangka tubuh, reproduksi dan saraf.

27. TEMBAGA (CU)
 Fungsi :
 Bagian dari enzim (tironase dan sitokrom oksidase)
 Mencegah anemia dengan cara :
1. memantu absorbsi besi
2. merangsang sintesi Hb
3. Melepas simpanan besi feritrin dalam hati
 Bagian enzim seruloplasmin yang mengoksidasi besi Ferro
menjadi Ferri
 Perubahan asal amini tirosin menjadi melanin (pigmen rambut
dan kulit) kekurangan Cu dikaitkan dengan Albinisme
 Sumber : tiram, kerang, hati, ginjal, kacang – kacangan,
unggas, biji – bijian, seralia dan coklat
 Diserap dari usus kecil ke dalam saluran darah.

28. SENG (ZN)
 Fungsi :
1. bagian dari lebih 200 enzim
2. Sintesis KH, protein, lipida dan asam nukleat
3. Memelihara keseimbangan asam basa dengan cara mengangkut
CO2 dan mengeluarkan dari paru – paru
4. Bagian dari enzim DNA dan RNA polymerase untuk sintesis DNA
dan RNA
5. Pengembangan fungsi reproduksi laki – laki dan pembentukan
sperma
6. Metabolisme tulang, transport O2 dan pemunahan radikal bebas
serta penggumpalan dari
7. Sintesis Retinol Binding Protein (RBP) -> alat angkut vitamin A
 Sumber :
paling baik protein hewani seperti Daging, hati, kerang dan telur.
Serealia, kacang – kacangan dll.
Zink dalam protein nabati kurang tersedia dan lebih sulit digunakan
dibandingkan zink dari protein hewani.

29. KOBALT (Co)
 dalam tubuh sebagian besar terikat pada
vitamin B12
 fungsi : merupakan komponen dari vitamin B12
dan berperan dalam eberap enzim
 Pada makanan fermentasi terdapat dalam
jumlah yang cukup besar

30. FLUOR (F)
 Terdapat dalam tanah, air, tumbuh – tumbuhan dan hewan.
Hanya sedikit pada manusia
 Sumber: tanaman, ikan dan makanan hasil ternak
 Fungsi :
1. mineralisasi tulang dan pengerasan email gigi (pada saat gigi dan
tulang terbentuk, pertama terbentuk kristal hidroksiapatit yang
terdiri atas Ca dan fospor. Kemudian Fluor menggantikan gugus
hidroksi (OH) pada kristal tersebut menjadi Fluoroapatit (tulang
dan gigi tahan dari kerusakan)
2. dapat mencegah osteoporosis
3. mencegah karies gigi

31. KROM (CR)
 Fungsi :
1. dibutuhkan dalam metabolise karbohidrat dan lipid
2. Krom bekerja sama dengan insulin dalam
memudahkan masuknya glukosa kedalam sel – sel
 Sumber :
1. Sumber terbaik adalah bahan pangan nabati (biji-
bijian) dan hasil laut
2. Kandungan Krom dalam tanaman tergantung jenis
tanaman, kandungan Krom tanah dan musim

32. SELENIUM (SE)
 Fungsi :
1. Memecah peroksida menjadi tidak toksik (peroksida -> radikal bebas)
2. Bekerja dengan Vitamin E sebagi ant oksidan (Se = mencegah
terbentuknya peroksida, Vitamin E = menghalangi bekerjanya radikal
bebas)
3. Potensi mencegah penyakit kanker dan penyakit degeneratif karena Se
mencegah pembentukan peroksida)
4. Bagian kompleks asam amino RNA
 Sumber :
1. sumber utama selenium adalah makanan laut, hati, dan ginjal. Daging
dan unggas juga merupakan sumber Se yang baik
2. Serealia, biji – bijian dan kacang – kacangan tergantung kondisi
tanah tempat tumbuh.

33. SILIKON (Si)
 Konsetrasi tertinggi pada epidermis dan
jaringan ikat
 Berperan dalam memulai kalsifikasi tulang
dan mempengaruhi sitesi kolagen
 Konsentrasi dalam plasma 0,5
mikrogram/liter
 Sumber : utama nabati (biji – bijian dan
sereal utuh), bir (silicon tinggi)

34. VANADIUM (VA)
 Vandium nama dewi Skandinavia yang artianya
kecantikan, kemudaan dan kekemilauan
 Berperan dalam fungsi enzim yang berkaitan
dengan fosforilsi
 Diperlukan untuk pertumbuhan dan
perkembangan tulang serta reproduksi normal
 Sumber yang baik adalah serealia dan hasil
olahannya

35. Analisis Mineral
• Kadar abu merupakan campuran dari
komponen anorganik atau mineral yang
terdapat pada suatu bahan pangan.
• Bahan-bahan organik dalam proses
pembakaran akan terbakar tetapi komponen
anorganiknya tidak, karena itulah disebut
sebagai kadar abu (Sudarmadji, 1989)
• Kadar abu tersebut dapat menunjukkan total
mineral dalam suatu bahan pangan.

36. Preparasi sampel
Traditional methods – mineral harus
dibebaskan dulu dari matrik organiknya
(biasanya diabukan dulu sebelum dianalisa
mineralnya)
36

37. Beberapa metode analisa mineral
Metode Volumetri
1. Titrasi EDTA Complexometric
Prinsip – menggunakan asam karbosilik yg mengandung amina tersier
untuk membentuk kompleks yang stabil degan ion metal
Aplikasi
Cocok untuk mengukur kesadahan air dan mineral dalam buah dan
sayuran
2. Titrasi Presipitasi (Menggunakan Ag)
Salah satu produk dari reaksi titrasi adalah presipitat yg tidak larut.
Masalah yg mungkin terjadi – memerlukan waktu yg lama untuk presipitasi
yg lengkap
Dua metode utk analisa Cl (garam)
• Mohr method
• Volhard Method – back titration method
Aplikasi
Gravimetric titration methods cocok bahan makanan yg tinggi klorida (High
concentrations - cheese, butter)
• 3. Titrasi Reduki-Oksidasi (menggunakan KMnO4) 37

38. Beberapa metode analisa mineral
Gravimetri
Gravimetri adalah analisis kuantitatif dengan
cara melakukan pemisahan atau
penimbangan dua zat yang berbeda.
Contoh : Analisa kalsium (Ca Oksalat)
1. Asam oksalat dan kalsium membentuk
garam yg tidak larut yaitu berupa kalsium
oksalat
2. Mineral diendapkan kemudian ditimbang
3. Pengendapan harus selektif
38

39. Metode Kolorimetri
1. Menentukan konsentrasi mineral berdasarkan hukum Beer's
(hubungan antara intensitas warna & transmisi sinar)
2. Pembentukan & pengukuran komponen yg berwarna
3. Harus stabil, reaksi cepat, & menghasilkan warna
tunggal/chromogen
• Contoh : penentuan P dg kolorimetri
– Intensitas warna dari phosphomolybdovanadate dpt diukur
secara spectrophotometric
– Dapat menggunakan alat Spektrofotometer, AAS dan
flamephotometer
• Aplikasi
Colorimetry digunakan utk berbagai mineral
39
Beberapa metode analisa mineral
Colorimetric Methods

40. 1. Unsur yang tepat dianalisa dengan serapan atom
(atomic absorption): Be, Co, Cu, Zn, Mo, Ag, Cd, Sb, Pr,
Au, Hg, Pb, Bi
2. Unsur yang tepat dianalisa dengan ionisasi nyala (flame
ionization) : Li, Na, K, Rb, Cs, Sr, Ce.
3. Unsur yang dapat dianalisa dengan serapan atom
maupun ionisasi nyala : Ca, Mn, Fe, Zr, Al, Sn, Pd, Cr
40

41. Pemilihan metode yg akan
digunakan
1. Volume sampel yg akan dianalisis
2. Sensitivititas
3. Ketersediaan alat dan biaya
4. Waktu yg tersedia
41

42. TERIMA KASIH