L/O/G/O Pigmen Shinta Rosalia Dewi
L/O/G/O
Pigmen
Shinta Rosalia Dewi
Warna
Warna merupakan hal yang penting :
• Penerimaan konsumen
• Indikator perubahan kimia(pencoklatan, pengkaramelan, dll)
Pigmen
• Warna pada makanan disebabkan olehpigmen alam atau pewarna tambahan
• Pigmen alam : golongan senyawa ygterdapat pada produk yg berasal daritumbuhan dan hewan
• Pigmen alam mencakup pigmen yg adadalam makanan dan pigmen ygterbentuk pada pemanasan, penyimpanan, atau prosessing
Pigmen alam
• Pigmen alam dapat dibagi menjadi 4 :
1. Senyawa tetrapirol : klorofil, hem, danbilin
2. Turunan isoprenoid : karotenoid
3. Turunan benzopiran : antosianin danflavanoid
4. Senyawa hasil proses : melanoidin, karamel
Pigmen alam
• Klorofil terdapat pada sayuran hijau dan daun-daunan
• Hem terdapat dalam daging dan ikan
• Karotenoid terdapat dalam produk yang berasaldari hewan dan tumbuhan : ikan, krustasea, sayur, buah, produk susu, serelia
• Antosianin dan flavanoid terdapat dalam sayuryg berasal dari akar dan buah : beri, anggur
• Karamel dan melanoidin terdapat dalam sirupdan produk serelia, terutama jika produkdipanaskan
Jenis
• Larut lemak: klorofil dan karotenoid
• Larut air: antosianin
Klorofil
• Klorofil adalah pigmen hijau penyebab warnasayuran berdaun dan beberapa buah
• Dalam tumbuhan, klorofil terisolasi dalamkloroplas
• Kloroplas : partikel renik yg terdiri atas satuanyg lebih kecil lagi (grana)
• Grana sangat terstruktur dan mengandunglamina, di antara lamina itu terletak klorofil
Klorofil
• Klorofil merupakan diester asamdikarboksilat (klorofilin); satu gugusdiesterkan dengan metanol, yang lainnya dengan fitil alkohol(C20H39OH)
• Ada 2 jenis klorofil :
1. Klorofil a
2. Klorofil b : gugus metil pada C3 digantikan dengan gugus aldehida
Struktur klorofil a
Klorofil b : gugus metilpada C3 digantikandengangugusaldehida
Klorofil
• Klorofil pada jaringan tumbuhan terikatpada lipoprotein dan terlindung daripengaruh asam.
• Pemanasan mengkoagulasikan protein dan menurunkan pengaruhperlindungan
• Klorofil stabil dalam suasana basa
Perubahan Warna
Pada buah matang penuh tampak :
• Hilangnya warna hijau = Klorofil, terkecuali : apel granny Smith.
• Timbul warna hijau lain (sintetis ataupenampakan) terutama karotenoidyang berwarna kuning sampai merah
Degradasi klorofildisebabkan:
• Perubahan pH
• Oksidasi
• Aktivitas enzim khlorofilase
• Umumnya ketiga faktor ini bekerjaberurutan
Klorofil : anticarcinogenic
• Klorofil dan hasil perombakannyaseperti pheoforbid, dan chlorofilinsecara in-vitro menunjukkan sifat antimutagenic dan anti carcinogenic
• Sebagai senyawa anti kanker spt:hidrokarbon polisiklik aromatis dariasap dan heterosiklik amin pada dagingbakar dan aflatoxin B1.
Mekanisme antimutagenik danantikarsinogenik klorofil
• Klorofil dalam menghambat reaksi pengikatansenyawa karsinogen (penyebab kanker)dengan DNA, dan menangkal reaksi senyawaradikal klorofil bersifat sebagai antioksidan
• Klorofil juga dapat melindungi sistemkekebalan tubuh antitumor, antikuman
• Sebagai anti kanker, klorofil berfungsi sebagaifotosensitizer potensial untuk membunuh selkanker
Klorofil : Antikanker
• Fotosensitizer menyerap cahaya, kemudian tereksitasi pada keadaan singlet (sangat reaktif).
• Keadaan ini tidak berlangsung lama, fotosensitizer akan segera berubah ke keadaan triplet.
• Fotosensitizer dalam keadaan triplet akan bereaksi dengan oksigen yang terdapat dalam jaringan tubuh termasuk dalam jaringan kanker.
(Limantara, 2004; Brotosudarmo dan Limantara, 2002).
Klorofil : antikanker
• Klorofil juga bertindak sebagai molekul untuk mencegah dan menghalangi aktifitas aflatoksin dan bahan karsinogen yang terdapat dalam makanan.
• Peran klorofil dapat dibantu oleh feoforbid, salah satu senyawa hasil pemecahan klorofil, yang juga berperan sebagai katalisator dalam pelepasan oksigen radikal (Figge, 1948)
Karotenoid
• Karotenoid mempunyai struktur dasar 8 satuan isoprenoid
• Karotenoid diambil dari pigmen umumwortel (Daucus carota), yg disebabkanoleh adanya ikatan rangkapterkonjugasimakin banyak ikatanrangkap, makin ke arah warna merahkromofor
Struktur Kromofor
Group Structure nm
Karbonil > C = O 280
Azo -N = N- 262
Nitro -N=O 270
Thioketon -C =S 330
Nitrit -NO2 230
Diena terkonjugasi -C=C-C=C- 233
Triena terkonjugasi -C=C-C=C-C=C- 268
Tetraena terkonjugasi -C=C-C=C-C=C-C=C- 315
Benzena 261
warna yang teramati Warna yang diserap Panjang gelombang
Green Red 700 nm
Blue-green Orange-red 600 nm
Violet Yellow 550 nm
Red-violet Yellow-green 530 nm
Red Green 500 nm
Orange Blue 450 nm
Yellow Violet 400 nm
Karotenoid
• Sumber karotenoid: tanaman tinggiyang mengandung kloroplasmengandung karotenoid, walaupuntertutupi oleh klorofil.
• Sintesis karotenoid: terjadi di kromoplas
• Hijau daun yang mengandungkarotenoid seperti lutein, vialoxantin,cryptoxantin, beta-karoten.
• Warna kuning-merah dari pigmen karotenoidtimbul karena :
a. Klorofil yang menutupi warna tersebutterurai
b. Sintetis pigmen karotenoid dalam kromoplas
• Pigmen karotenoid (C40 + >ikatan rangkap)
a. Karoten : -karoten, -karoten, likopen
b. Xantofil : capsantin (cabe) dan Capsorubin(cabe)
Penggolongan karotenoid
• Asiklik : lokopena (I)
• Monosiklik : γ-karotena (II)
• Bisiklik : α-karotena (III), β-karotena (IV)
Struktur karotenoid
Pembentukan renitin dan vitA dari beta-karoten
Sifat fisiko-kimia Karotenoid
• Fisik :• Lipofilik• Dalam larutan yg mengandung air akan
membentuk agregat yg menempel dipermukaan larutan encer.
• Larut dalam pelarut nonpolar seperti:HEKSAN.
• Kimia: banyaknya ikatan rangkap menjadipenyebab molekul karotenoid peka ataureaktif terhadap molekul o2 dan sinar antioksidan
Sifat biologisnya
• Sebagai provitamin A : beta; alpha –carotene dan beta cryptoxanthin
• Sebagai antioksidan: semua karoten• Sebagai senyawa membantu kekebalan
tubuh : beta-carotenes• Melindungi kulit tubuh : beta- carotene
dan likopena• Melindungi jaringan muda : lutein dan
zeaxanthin
• Karotenoid yg ditentukan dalam buahdan sayur digunakan sebagai ukurankandungan provitamin A pada makanan
• Karotenoid dalam buah adalah alfa dangamma-karoten, likopena
• Pada saat pematangan buah, karotenoid meningkat denganmenurunnya klorofil
Kandungan provitamin A dalam buah dan sayur
Pembentukan pigmen padapematangan tomat
Kerusakan karotenoid
• Pada penyimpanan sari buah jerukselama setahun pada suhu kamar(27oC), karotenoid hilang sampai 20-30%
• Pengalengan wortel mengakibatkankehilangan provitamin A sebanyak 7-12%
• Proses pemanasan dan hidrogenasimerusak karotenoid hampir sempurna
Karotenoid alami
• Ekstrak alami pewarna pangan darikarotenoid, seperti: Annato, Saffron,paprika, alfafa, kulit jeruk, tomat worteldll.
• Pewarna alami karoten seperti: ekstrakoleoresin paprika, xanthofil dancapsanthin
Karotenoid sintetik
Ada 3 karotenoid yang dibuat secarasintetik :
• Beta-karoten : warna kuning sampaijingga
• Alfa-apo-8’-karotenal (apokarotenal) : warna jingga muda sampai jinggamerah
• Kantaksantin : warna merah jinggasampai merah
Antosianin
• Pigmen antosianin terdapat dalamcairan sel tumbuhan
• Senyawa ini berbentuk glikosida danmenjadi penyebab warna merah, birudan violet pd buah dan sayuran
• Sebagian besar Antosianin biasanya3,5,7-trihidroksiflavilium klorida
• Jika bagian gula (glukosa/galaktosa) dihilangkan akan terbentuk antosianidin
Antosianin
• Pigmen antosianin (merah-ungukebiruan)
a. Ada di vakuola, terutama pada selepidermis
b. Warnanya sering menutup warnapigmen karotenoid dan klorofil
Struktur beberapaantosianidin
Antosianidin dalam buah dansayur
Kerusakan antosianin
• Suhu tinggi
• Gula tinggi
• Lama penyimpanan
• Oksigen
Fungsi Biologis Antosianin
• Sbg antioksidan
• Anti peluruh cholesterol
• Anti bengkak dsb.