4

TINJAUAN PUSTAKA

Kalsium

Kalsium merupakan mineral yang paling melimpah dalam tubuh.

Diperkirakan 1,5 - 2% berat badan orang dewasa atau setara dengan 1,0 -1,4 Kg

terdiri dari kalsium (Winarno 2008). Menurut Almatsier (2006) 99% kalsium

berada dalam jaringan keras, yaitu tulang dan gigi dalam bentuk hidroksiapatit

(3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2). Selebihnya kalsium tersebar luas di dalam tubuh, baik

dalam cairan ekstraseluler maupun cairan intraseluler.

Kalsium tulang berada dalam keadaan seimbang dengan kalsium plasma

(darah) pada konsentrasi kurang lebih 2,25 – 2,60 mmol/l atau 9 - 10,4 mg/100

ml. Kadar kalsium dalam sirkulasi darah cenderung konstan dan jika bervariasi

tidak sampai 10% (Almatsier 2006). Kalsium plasma berada dalam 3 bentuk yaitu

ion bebas (47%), bentuk kompleks yang ikatannya lemah dengan fosfat, sitrat,

dan sulfat (13%), serta bentuk terikat dengan protein terutama dengan albumin

(40%). Konsentrasi kalsium dalam cairan tubuh ini diatur oleh hormon-hormon

paratiroid (PTH) dan vitamin D (1,25-(OH)2D3) (Brody 1999).

A. Fungsi Kalsium

Kalsium mempunyai berbagai fungsi dalam tubuh. Rolfes & Whitney

(2008) menyebutkan, kalsium tulang memiliki dua peranan utama dalam tubuh

yaitu (1) sebagai bagian integral dalam strujtur tulang, memberi bentuk dan

kekuatan pada tulang dan gigi sehingga dapat bergerak; (2) sebagai tempat

penyimpanan kalsium, sehingga dapat membantu mengatur keseimbangan

kalsium plasma. Menurut Anwar & Khomsan (2009), kurang lebih 5% dari total

kalsium tulang siap untuk dipertukarkan setiap harinya

Kalsium plasma yang tersebar dalam cairan ekstraseluler maupun

intraseluler, meskipun jumlahnya hanya 1% dari total kalsium tubuh namun

memiliki peranan yang sangat vital. Winarno (2008) menyebutkan, kalsium

plasma berperan dalam kontraksi otot, transmisi syaraf, penggumpalan darah,

mengatur permeabilitas membran sel serta aktivasi enzim. Pada waktu otot

berkontraksi kalsium berperan dalam interaksi protein di dalam otot, yaitu aktin

dan miosin. Bila kalsium darah kurang dari normal otot akan kejang karena

kepekaan serabut syaraf dan pusat syaraf terhadap rangsangan meningkat

(Almatsier 2006).

5

Kalsium juga berperan dalam proses pembekuan darah. Protrombin

mula-mula harus berikatan dengan kalsium sebelum diaktifkan menjadi trombin.

Trombin kemudian membantu perubahan fibrinogen menjadi fibrin yang

merupakan gumpalan darah. Kalsium juga merupakan bagian dari enzim yaitu

lipase, suksinat dehidrogenase, dan beberapa enzim proteilitik tertentu. Selain

itu, kalsium juga berperan dalam pengiriman impuls syaraf ke jaringan-jaringan

tubuh, penyimpanan dan pelepasan neurotransmiter, penyimpanan dan

pelepasan hormon, penyerapan dan pengikatan asam amino, pengaturan sekresi

gastrin serta menjaga keseimbangan osmotik (Muchtadi, Palupi, & Astawan

1993).

B. Metabolisme kalsium

Pengaturan keseimbangan kalsium melibatkan sistem hormon dan

vitamin D. Menurut Brody (1999), kalsium diabsorbsi melalui duodenum dan

jejenum proksimal oleh protein pengikat kalsium yang disintesis sebagai respon

terhadap kerja 1,25-dihidroksikolekalsiferol (1,25-dihidroksivitamin D3). Kalsium

membutuhkan pH 6 agar dapat berada pada keadaan terlarut. Absorbsi

umumnya dilakukan secara aktif menggunakan calsium-binding-protein, adapun

absorbsi pasif hanya terjadi pada permukaan saluran cerna (Almatsier 2006).

Rolfes & Whitney (2008) menyebutkan, rata-rata orang dewasa menyerap

25% kalsium yang dicerna. Persentase ini dapat meningkat jika kebutuhan

kalsium tubuh tinggi. Wanita hamil mampu menyerap 50%, sementara anak dan

remaja yang berada pada masa pertumbuhan dapat menyerap hingga 60%

kalsium yang dicerna. Lebih lanjut menurut Almatsier (2006), kemampuan

absorbsi kalsium memang lebih tinggi pada masa pertubuhan dan menurun pada

proses menua. Kemampuan absorbsi kalsium laki-laki juga lebih tinggi daripada

perempuan pada semua kelompok usia.

Manusia mempunyai kemampuan adaptasi terhadap konsumsi kalsium

yang rendah sehingga dapat memelihara kalsium plasma pada batas normal.

Keseimbangan konsentrasi kalsium plasma dikontrol oleh kombinasi daya kerja

dari hormon paratiroid (PTH), kalsitosin, dan metabolit-metabolit aktif vitamin D.

Penurunan kadar kalsium plasma sekalipun dalam jumlah kecil akan

menstimulasi kelenjar paratiroid untuk mensekresi hormon paratiroid (PTH).

Hormon paratiroid akan merangsang perubahan vitamin D menjadi metabolit

yang paling aktif yaitu 1,25- dihidroksivitamin D3. Vitamin D bersama PTH bekerja

secara sinergis menstimulasi ginjal untuk meningkatkan resorpsi kalsium serta

6

menstimulasi osteoclast untuk melepaskan kalsium tulang ke dalam plasma.

Sebaliknya, jika kadar kalsium dalam darah meningkat kelenjar tiroid akan

terstimulasi untuk mengeluarkan hormon kalsitosin. Hormon kalsitosin akan

menghambat aktivasi vitamin D, mencegah reabsorpsi kalsium pada ginjal,

membatasi absorpsi kalsium pada saluran cerna, serta menghambat pelepasan

kalsium tulang oleh osteoclast (Rolfes & Whitney 2008).

Almatsier (2006) menambahkan, kalsium tulang tersebar di pool

(cadangan) yang relatif tidak berubah/stabil dan pool yang cepat dapat berubah.

Pool kalsium yang dapat cepat berubahlah terlibat dalam mekanisme

homeostatis kalsium plasma. Cadangan kalsium tulang terutama disimpan pada

bagian ujung tulang panjang dalam bentuk kristal yang dinamakan trabekula dan

dapat dimobilisasi untuk memenuhi kebutuhan yang meningkat pada masa

pertumbuhan, kehamilan, dan menyusui.

Menurut Martin et al. (1987), kalsium yang diabsorpsi akan diekskresikan

melalui beberapa jalan. Sebagian besar kalsium disekresikan ke dalam lumen

usus dan hampir semuanya hilang dalam feses. Ginjal mengekskresikan kalsium

bila kadar kalsium plasma di atas 7 mg/100mL dan hanya sejumlah kecil kalsium

diekskresikan melalui keringat. Weavey & Heaney (2008) menambahkan, jumlah

kalsium yang diekskresikan melaui urin setiap hari berkisar antara 100-200 mg,

adapun melalui feses 100-120 mg dan 16-24 mg melalui keringat.

C. Kebutuhan kalsium

Menurut Winarno (2008), keperluan kalsium dalam tubuh biasanya

dihitung berdasarkan keseimbangan kalsium dimana cara perhitungannya

hampir sama dengan cara menghitung keseimbangan nitrogen. Meskipun

demikian menurut Muhilal, Jalal & Hardinsyah (1998), kecukupan kalsium untuk

Indonesia lebih rendah daripada yang dianjurkan di berbagai negara industri,

dengan pertimbangan bahwa perbandingan Ca dan P hidangan serta konsumsi

protein umumnya rendah.

Berdasarkan WKNPG (2004), ditetapkan angka kecukupan kalsium

remaja (10 - 18 tahun) dan dewasa (19 – 65+ tahun), baik pria maupun wanita,

berturut-turut adalah 1000 mg/hari dan 800 mg/hari. Ibu hamil maupun menyusui

membutuhan tambahan asupan kalsium sebanyak 150 mg/hari. Konsumsi

kalsium sebesar 200-400 mg/hari menyebabkan keseimbangan kalsium tubuh

menjadi negatif, sedangkan konsumsi 500-800 mg/hari dapat menyebakan

keseimbangan normal dan cenderung positif.

7

Sumber kalsium dalam pangan yang memiliki tingkat absorpsi yang tinggi

adalah susu dan hasil olahannya seperti keju dan yoghurt. Pangan sumber

kalsium lain adalah sayuran berdaun hijau seperti kangkung, bayam, dan daun

lobak cina, brokoli, kubis, bunga kol, kecambah, dan makanan yang difortifikasi

kalsium seperti sereal dan jus buah (Bredbenner et al. 2007).

D. Kekurangan dan Kelebihan kalsium

Ketidakcukupan asupan kalsium, rendahnya absorpsi kalsium dan atau

kehilangan kalsium yang berlebihan berkontribusi terhadap defisiensi kalsium.

Defisiensi kalsium akan menyebabkan ketidaknormalan pada tulang seperti

riketsia dan osteoporosis. Selain itu, defisiensi kalsium juga berasosiasi dengan

kejadian kejang (tetani), hipertensi, kanker kolon, dan obesitas atau berat badan

berlebih (Gropper et al. 2005).

Osteoporosis terjadi akibat aktifitas osteoklas yang berlanjut dan tidak

diimbangi dengan aktifitas osteoblast sehingga resorpsi kalsium tulang lebih

besar daripada formasi kalsium tulang. Osteoporosis lebih banyak terjadi pada

wanita daripada pria karena wanita mengalami penurunan estrogen yang

membantu penyerapan kalsium pada plasma darah khususnya pada masa

manopause. Selain itu orang kulit putih (kaukasia dan asia) lebih beresiko

mengalami osteoporosis daripada orang kulit berwarna (Afrika) karena massa

tulangnya lebih kecil. Osteoporosis juga lebih banyak terjadi pada perokok dan

peminum alkohol (Almatsier 2006; Brody 1999).

Kondisi di mana kadar kalsium plasma berada di bawah kisaran normal

(9-10 mg/100 mL) disebut hypokalsemia. Hypokalsemia dapat menyebabkan

tetani atau kejang karena kepekaan serabut saraf dan pusat saraf terhadap

rangsangan meningkat. Sebaliknya, konsumsi kalsium lebih dari 2500 mg sehari

berpotensi menyebabkan hyperkalsemia yang selanjutnya dapat menyebabkan

hyperkalsuria (kondisi dimana kadar kalsium dalam urin melebihi 300 mg/hari).

Hyperkalsuria dapat menimbulkan batu ginjal atau gangguan ginjal. Disamping

itu dapat juga menyebabkan konstipasi (kesulitan buang air besar). Kelebihan

kalsium jarang terjadi akibat konsumsi makanan alami, umumnya terjadi karena

mengkansumsi suplemen kalsium secara terus menerus (Almatsier 2006; Brody

1999).

Bioavailabilitas Kalsium

Tidak semua kalsium dalam bahan pangan dapat dimanfaatkan oleh

tubuh. Hal ini bergantung pada ketersediaan biologisnya (bioavailabilitas).

8

Bioavailabilitas kalsium menunjukkan proporsi kalsium yang tersedia untuk

digunakan dalam proses metabolis terhadap kalsium yang dikonsumsi (Miller

1996).

Terdapat beberapa cara untuk mengukur bioavailabilitas dari kalsium,

yakni secara in vitro ataupun in vivo. Metode in vivo mengukur mengukur

absorpsi zat gizi pada manusia atau hewan. Adapun metode in vitro merupakan

simulasi proses pencernaan makanan pada saluran gastrointestinal dalam

kondisi tetap (Roig et al. 1998). Prinsip pengukuran bioavailabilitas metode in

vitro adalah teknis dialisis menggunakan kantung dialisis. Dialisis digunakan

untuk memisahkan molekul-molekul besar dan molekul-molekul kecil

berdasarkan sifat membran semi permeabel yang meloloskan molekul kecil

namun menahan molekul besar (Nur et al. 1989). Molekul kecil berpindah secara

difusi, dimana terdapat suatu bagian larutan yang memiiki konsentrasi lebih tinggi

sehingga terjadi perpindahan molekul kecil dari daerah berkonsentrasi tinggi ke

daerah berkonsentrasi rendah (Gaman & Sherrington 1992).

Metode in vitro dapat digunakan untuk mendeteksi faktor yang

mempengaruhi penyerapan kalsium dalam usus, namun tidak dapat mengukur

bioavailabilitas secara tepat dibandingkan metode in vivo (Gueguen & Pointillart

2000). Hal ini dikarenakan pada metode in vitro enzim yang digunakan hanya

dua jenis, yakni pepsin dan pankreatin bile yang berfungsi untuk memecah

protein sehingga kalsium yang terikat akan lepas dan dapat berdifusi ke dalam

kantung dialisis. Pada pencernaan manusia sebenarnya tidak hanya terdapat

dua enzim dimana aktivitas enzim yang berbeda akan menghasilkan tingkat

bioavailabilitas yang berbeda pula. Adanya interaksi yang kompleks antar

mineral-mineral, serat pangan, dan komponen lain dalam makanan juga

menyebabkan keseimbangan mineral pada manusia sulit dipelajari secara in

vitro (Wilson et al. 1979). Meskipun demikian metode ini dinilai lebih

menguntungkan karena dapat dilakukan dengan cepat, praktis, dan lebih murah

(Damayanthi & Rimbawan 2008). Metode in vitro juga memungkinkan

pengontroloan kondisi secara tepat selama pengujian dan mengurangi

keragaman yang terjadi dalam penentuan secara in vivo (Sudharma 1995).

Secara umum bioavailabilitas kalsium dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu

faktor interinsik dan eksterinsik. Faktor interinsik berkaitan dengan keadaan

fisiologis individu seperti umur, jenis kelamin, kondisi kesehatan, genetik, status

gizi, efisiensi absorbansi dan interaksi zat gizi dalam tubuh. Adapun faktor

9

eksterinsik berkaitan dengan keadaan makanan seperti perlakuan pengolahan

dan pemasakan, daya cerna makanan, keanekaragaman pangan, kelarutan zat

gizi, interaksi sinergisme dan antagonisme dengan zat gizi lain dalam makanan

yang berpengaruh pada penyerapan (O‘dell 1997; Potter & Hotckiss 1995; WHO

1996 dalam Rajagukguk 2004).

Allen (1982) menyebutkan, komponen makanan yang mempengaruhi

bioavailabilitas kalsium meliputi fosfor, protein, komponen tumbuhan (serat, fitat,

dan oksalat), laktosa, dan lemak. Lebih lanjut Gropper et al. (2005)

menambahkan, keberadaan kation divalen (bervalensi dua) juga dapat

mengurangi absorpsi kalsium. Berikut adalah penjelasan masing-masing

komponen makanan yang mempengaruhi bioavailabilitas kalsium.

A. Fosfor

Kalsium dan fosfor saling memiliki hubungan yang erat dalam proses

absorpsi kalsium. Secara teoritis, pengaruh fosfor terhadap absorpsi kalsium

terjadi melalui dua jalan yaitu 1). secara langsung, mempengaruhi ketersediaan

kalsium melalui interaksinya dalam diet dan 2). secara tidak langsung, dimediasi

oleh respon hormonal tubuh terhadap kekurangan atau kelebihan fosfor (Allen

1982). Linder (2006) menyebutkan, konsumsi kalsium hendaknya dalam kisaran

yang sama dengan konsumsi fosfor walaupun rasio kalsium dengan fosfor 1:1,5

mungkin dapat diterima. Tetapi rasio yang lebih dari 1:2, terutama jika konsumsi

kalsium rendah, akan menyebabkan pengaruh negatif seperti demineralisasi

tulang.

B. Protein

Protein harian juga berkaitan erat dengan absorpsi kalsium. Hasil

penelitian Heaney (2002) menjelaskan bahwa peningkatan asupan protein akan

meningkatkan ekskresi kalsium di urin dan menyebabkan keseimbangan kalsium

negatif. Menurut Broody (1999) efek ini disebut calciuric effect of protein. Heaney

(2002) menjelaskan bahwa hal ini disebabkan karena asupan protein yang tinggi

akan menigkatkan laju filtrasi glomerolus sehingga resorpsi kalsium di dalam

tubulus ginjal akan berkurang, dengan demikian kalsium lebih banyak dibuang ke

urin.

Menurut Hugges dan Harris (2002), pada asupan kalsium harian yang

rendah (<800 mg/hr), asupan protein 20% lebih tinggi berasosiasi dengan

penurunan jumlah kalsium yang diabsorpsi sebanyak 23%. Heaney (2002)

menyimpulkan bahwa protein dan kalsium bersifat sinergis terhadap tulang jika

10

keduanya tersedia dalam jumlah yang cukup dalam diet, dan bersifat antagonis

jika asupan kalsium rendah.

C. Komponen tumbuhan

Beberapa penelitian secara in vitro menjelaskan bahwa serat makanan

mengikat beberapa mineral sehingga menurunkan tingkat kelarutan dan

bioavailabilitasnya (Ink 1988). Komponen utama serat makanan diklasifikasikan

sebagai materi penyusun dinding sel tumbuhan (selulosa, polisakarida

nonselulosa, dan lignin) atau polisakarida nonstruktural seperti pektin, gum,

musilage, dan beberapa hemiselulosa (Allen 1982). Selulosa dapat

meningkatkan massa feses dalam usus dan mengurangi transit time sehingga

mengurangi waktu yang tersedia untuk absorpsi kalsium. hemiselulosa

menstimulasi proliferasi oleh mikroba, yang pada akhirnya akan mengikat

kalsium sehingga kalsium tidak dapat diabsorpsi (Gropper et al. 2005)

Adanya asam fitat akan membentuk kalsium fosfat yang tidak dapat larut

sehingga tidak dapat diabsorpsi (Almatsier 2006). Fitat atau juga sering disebut

asam fitat atau mioinositol heksafosfat ditemukan pada beberapa pangan yang

berasal dari tumbuhan seperti kacang-kacangan, biji-bijian dan sereal. Fitat

mengikat kalsium dan menurunkan ketersediaannya khususnya jika rasio fitat :

kalsium lebih dari 0.2 (Gropper et al 2005).

Oksalat terdapat dalam jumlah yang besar pada sayuran daun berwarna

hijau seperti bayam. Rasio kalsium dengan oksalat biasanya kurang dari 0,5,

yang mengindikasikan bahwa semua kalsium yang terkandung dalam sayuran

daun hijau seluruhnya berada dalam bentuk terikat dengan oksalat (Allen 1982).

Absorpsi kalsium di usus dihambat oleh oksalat dengan mengkelat kalsium dan

meningkatkan ekskresinya lewat feses (Gropper et al 2005). Absorpsi kalsium

dalam bentuk kalsium oksalat hanya sekitar 10%. Kalsium yang berasal dari

bayam hanya diabsorpsi sekitar 5% (Broody 1999). Sama halnya dengan oksalat

dan fitat, keberadaan tanin dalam teh juga akan menghambat penyerapan

kalsium (Bredbenner et al. 2007).

D. Laktosa

Laktosa juga akan meningkatkan absorpsi bila tersedia cukup enzim

laktase. Laktosa meningkatkan transpor kalsium melalui difusi di ileum

dibandingkan dengan transpor aktif (Allen 1982). Reiser (1988) menjelaskan

bahwa laktosa diduga dapat meningkatkan potensial transmembran mukosa dan

11

mendorong influks kalsium lewat brush border dan dengan demikian akan

meningkatkan absorpsi kalsium.

Interaksi laktosa dengan kalsium membentuk kompleks kalsium laktat

yang memiliki tingkat absorpsi yang tinggi. Fermentasi laktosa oleh mikroba usus

akan menghasilkan asam yang dapat menurunkan pH sehingga absorpsi lebih

optimal. Penelitian yang dilakukan oleh Kabayashi et al. tahun 1975

memperlihatkan bahwa hidrolisis laktosa oleh enzim laktase menjadi galaktosa

dan glukosa lebih efektif dalam meningkatkan absorpsi kalsium (Allen 1982).

E. Lemak

Asam lemak makanan yang tidak terabsorpsi memiliki hubungan yang

signifikan dengan terjadinya steatorea yang dapat menurunkan absorpsi kalsium

melalui pembentukan kompleks asam lemak dan kalsium (insoluble calcium

shoaps) dalam lumen di usus halus yang tidak dapat diabsorpsi dan akan

diekskresikan lewat feses (Gropper et al. 2005). Pembentukan kompleks asam

lemak dan kalsium akan meningkatkan panjang rantai asam lemak dan

menurunkan tingkat ketidakjenuhannya (Allen 1982).

F. Kation divalen

Gropper et al. (2005) menjelaskan bahwa keberadaan kation divalen

(bervalensi 2) seperti magnesium dan seng dapat mengurangi absorpsi kalsium

ketika magnesium atau seng berada dalam keadaan berlebih dalam saluran

pencernaan karena kedua mineral tersebut akan saling berkompetisi dalam hal

penyerapannya di usus. Pengaruh kation divalen dalam bioavailabilitas kalsium

dapat dikurangi jika konsumsinya tidak bersamaan sehingga keberadaannya

dalam usus lebih rendah dari kalsium.

Zat Besi

Besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat dalam tubuh.

Tubuh manusia mengandung 2-4 gram besi atau setara dengan 38 mg/kg berat

badan wanita atau 50 mg/kg berat badan pria. Lebih dari 65% zat besi dlm tubuh

ditemukan dlm hemoglobin, lbh dr 10% dlm bentuk myglobin, dan 1-5% sbg

bagian enzim. Sisanya beredar dlm darah atau disimpan. Makanan yang

dikonsumsi manusia normal umunya mengandung kira-kira 20-25 gram besi/hari

(Winarno 2008).

Menurut Muchtadi (1989), dalam tubuh zat besi dapat ditemukan dalam

hemoglobin atau pigmen respirasi (60-70% total besi), mioglobin atau protein otot

12

bergaris yang berfungsi sebagai pengangkut oksigen, enzim-enzim heme

intraseluler(katalase dan sitokrom oksidase), metaloprotein (aktinoksidase,

suksinodehidrogenase, DPNH sitoreduktase), kromatin, ferritin atau bentuk

cadangan zat besi dalam jaringan retikuloendotelial (15% total besi), dan

transferin atau bentuk transpor besi yang terikat pada beta-globulin (0,1% total

besi).

Besi dalam badan sebagian terletak dalam sel-sel darah merah sebagai

heme, suatu pigmen yang mengandung inti sebuah atom besi. Dalam sebuah

molekul hemoglobin terdapat empat heme. Sel darah merah merah memiliki

masa hidup 120 hari. Dalam tubuh terdapat 20.000 milyar sel darah merah.

Setiap menit diproduksi dan didaur ulang 115 juta sel darah merah. Daur ulang

sel darah melah terjadi di limpa dan besi yang terlepas digunakan kembali dalam

metabolisme. Selain itu besi juga terdapat di sel-sel otot, khususnya miglobin.

Berbeda dengan hemoglobin, mioglobin terdiri dari satu pigmen heme untuk

setiap protein (Winarno 2008).

A. Metabolisme Zat Besi

Zat besi yang ada dalam tubuh berasal dari tiga sumber yaitu besi yang

diperoleh dari daur ulang sel-sel darah merah (hemolisis), besi yang diambil dari

penyimpanan dalam tubuh, dan zat besi yang diserap dari saluran pencernaan.

Dari ketiga sumber tersebut besi hasil hemolisis merupakan sumber utama. Pada

manusia normal kira-kira 20-25 mg besi per hari berasal dari hemolisis, adapun

yang berasal dari makanan hanya berkisar 1 mg. Dalam keadaan normal

diperkirakan orang dewasa menyerap dan mengeluarkan zat besi sekitar 0,5 –

2,0 mg per hari (Winarno 2008).

Metabolisme zat besi terbagi menjadi lima bagian utama, yakni

penyerapan, transportasi, pemanfaatan, penyimpanan, dan pembuangan. Besi

dalam bahan makanan umumnya terdapat dalam bentuk heme (organik) dan

nonheme (anorganik). Besi heme diabsorbsi di sel mukosa sebagai kompleks

poriferin utuh. Selanjutnya besi yang ada dalam protein heme harus dibebaskan

dahulu melalui pencernaan protein sehingga gugus hemenya terlepas. Proses

pemecahan ikatan protein dengan gugus besi heme terjadi di lumen duodenum.

Selanjutnya gugus besi heme yang telah dibebaskan dari protoforforin dengan

bantun enzim hemooksigenase yang memecah cincin porfirin akan menghasilkan

ion ferri (Fe3+), biliverdin, dan gas CO2 (Fairbank 1999).

13

Adapun besi non heme agar dapat diserap dalam tubuh melalui usus

halus harus berada dalam bentuk terlarut (Fe2+). Oleh karena otu besi non heme

akan diionisasi lebih dahulu oleh asam lambung, direduksi dalam bentuk ferro

dan selanjutnya dilarutkan dalam cairan pelarut seperti asam askorbat, gula, dan

asam amino yang mengandung sulfur (Fairbanks 1999). Besi heme dan non

heme akan melawati jalur yang sama setelah meninggalkan sel mukosa usus

dalam bentuk yang sama dengan alat angkut yang sama.

Absorbsi fe terutama terjadi di bagian atas usus halus (duodenum)

dengan bantuan alat angkut protein khusus, yaitu transferin dan ferritin.

Transferin terdapat dalam dua bentuk, transferin mukosa yang mengangkut besi

dari saluran cerna ke dalam sel mukosa serta transferin reseptor yang ada di

dalam sel mukosa dan mengangkut besi melalui darah ke semua jaringan tubuh.

Transferin dapat mengikat dua ion ferri sekaligus dalam sekali waktu (Almatsier

2006). Taraf absorbsi oleh sel mukosa ditentukan oleh kebutuhan tubuh.

B. Fungsi Zat Besi dalam Tubuh

Zat besi terdapat dalam semua sel tubuh dan memegang peranan

penting dalam beragam reaksi biokimia. Besi yang terdapat dalam enzim-enzim

bertanggung jawab mengangkut elektron dari sitokrom, mengaktifkan oksigen

(oksidase dan oksigenase) serta mengangkut oksgen melaui ikatan hemoglobin

dan mioglobin (Hallberg 1988). Dalam setiap sel besi bekerjasama dengan

beberapa protein rantai transpor elektron dalam melaksanakan tahapan akhir

jalur metabolik yang menghasilkan energi. Proten memindahkan hidrogen dan

elektron dari zat-zat gizi penghasil energi kepada oksigen, membentuk air, dan

berperan dalam proses pembentukan ATP yang akan digunakan oleh sel (Rolfes

& Whitney 2008). Zat besi juga mempengaruhi kemampuan belajar, sistem

kekebalan tubuh.

C. Kekurangan dan Kelebihan Zat Besi

Jika tubuh mengalami kekurangan zat besi maka akan timbul anemia

yang ditandai dengan penurunan kadar hemoglobin. Selain itu secara fisik tubuh

penderita akan pucat, lemah, letih, pusing, kurang nafsu makan, menurunnya

kebugaran dan kekebalan tubuh, menurunnya kemampuan kerja dan konsentrasi

belajar, gangguan penyembuhan luka serta apatis dan mudah tersinggung pada

anak-anak (Almatsier 2006).

Kelebihan zat besi terjadi bila kadar besi dalam tubuh mencapai 200 –

1500 mg baik dalam bentuk simpanan protein ferritin ataupun homosiderin dalam

14

hati (30%), sum-sum tulang belakang (30%), dan dalam limpa dan otot. Dari

simpanan besi tersebut hingga 50 mg dimobilisasi setiap harinya untuk keperluan

metabolisme tubuh (Almatsier 2006).

Sebanyak 0,5 – 1 mg zat besi dikeluarkan setiap harinya melalui urine,

keringat, dan feses. Besi dalam bentuk hemoglobin juga dapat keluar dri dalam

tubuh jika terjadi pendarahan, menstruasi, kerusakan saluran urin (Suhardjo &

Kusharo 1992).

Bioavailabilitas Zat Besi

Bioavailabilitas didefinisikan sebagai proporsi zat gizi yang digunakan

oleh tubuh secara aktual dari pangan yang dikonsumsi (Hambracus 1999).

Adapun bioavailabilitas zat besi didefinisikan sebagai jumlah zat besi dari bahan

pangan yang ditransfer dari lumen usus ke dalam darah (Latunde-Dada, & Neale

1986). Bioavailabilitas zat besi sangat terkait dengan proses absorbsi zat besi

dalam usus halus (duodenum) sehingga istilah bioavailabilitas zat besi dapat

disamakan dengan absorbsinya dalam usus. Secara umum faktor yang

mempengaruhii bioavailabilitas zat besi dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu

faktor endogen (kondisi tubuh) dan faktor eksogen (zat makanan).

Faktor eksogen yang mempengaruhi bioavailabilitas zat besi meliputi

berbagai komponen bahan pangan yang berinteraksi dalam pelepasan zat besi,

yaitu kandungan zat besi dalam bahan pangan, bentuk zat besi dalam bahan

pangan, faktor pendorong dan penghambat absorbsi zat besi yang berasal dari

makanan.

A. Kandungan zat besi.

Hallberg (1988) mengemukakan bahwa kandungan zat besi dalam bahan

pangan khususnya zat besi nonheme menentukan jumlah zat besi yang

diabsorbsi. Weaver & Heaney (2008) juga menyatakan bahwa fraksi zat besi

yang diserap umumnya bervariasi dan rata-rata akan berkebalikan dengan

asupannya. Efisiensi absorbsi zat besi memang berbanding terbalik dengan total

zat besi dalam makanan. Semakin besar total zat besi makanan, maka

persentase zat besi yang diabsorbsi akan semakin rendah (Yeung & Laquarta

2003)

B. Bentuk zat besi.

Bentuk zat besi yang terkandung dalam makanan juga menentukan

ketersediaannya untuk diserap karena kelarutan besi dalam medium intralumenal

saluran pencernaan merupakan prasyarat bagi absorbsi. Garam ferro sederhana

15

lebih mudah diserap daripada garam kompleks dan garam ferri. Besi ferro

memiliki ketersediaan yang lebih tinggi karena memiliki kelarutan lebih besar

pada pH saluran cerna usus yang basa. Sedangkan besi ferri akan mengendap

sebagai ferri oksida pada pH di atas 3.5 sehingga berkurang kelarutannya dan

lebih sulit untuk diserap oleh usus. Oleh karena itu besi ferro dapat diserap 3 kali

lebih besar daripada besi ferri (Rolfes & Whitney 2008)

Zat besi heme dan noheme juga memiliki perbedaan dalam

bioavailabilitasnya. Zat besi heme memiliki bioavailabilitas yang tinggi yaitu

sekitar 15-30% karena diserap secara utuh dalam cincin porfirin dan tidak

terekspos ligan –ligan penghambat (pengikat) yang ada dalam makanan. Zat

besi nonheme dalam bahan pangan masuk ke dalam pool yang memudahkan

dipertukarkan (exchangeable pool). Pool ini menyebabkan adanya efek dari

ligan-ligan pendorong dan penghambat baik secara langsung maupun tidak

langsung. Oleh karena itu hanya 2-20% besi non-heme yang dapat diserap

tergantung pada ligan dan status zat besi seseorang (Rolfes & Whitney 2008).

Zat besi heme lebih banyak ditemukan pada pangan hewani dan proporsi

zat besi nonheme dalam bahan pangan nabati lebih besar baik pada pangan

hewani maupun pangan nabati. Oleh karena itu Muhilal et al. (1998)

mengklasifikan makanan sehari-hari berdasarkan kemampuan tubuh dalam

mengabsorbsi zat besi dari makanan tersebut, yaitu absorbsi besi rendah atau

sama dengan 5% , (2) absorbsi besi sedang atau sama dengan 10% dan (3)

absorbsi besi tinggi atau sama dengan 15%. Sementara Whitney et al. (1998)

mengkategorikan ketersediaan besi nonheme dalam makanan berdasarkan

penyerapannya, yaitu (1) ketersediaan tinggi; jika besi nonheme diserap sebesar

8%, (2) ketersediaan sedang; jika besi nonheme diserap sebesar 5%, dan (3)

ketersediaan rendah; jika besi nonheme hanya diserap sebesar 3%. kecukupan

konsumsi zat besi

Menurut Hallberg (1988) absorbsi besi nonheme jelas dipengaruhi oleh

berbagai faktor makanan. Beberapa faktor dapat meningkatkan absorbsi yaitu

daging, ikan, dan asam askorbat. Bahan pangan lain yang dapat menghambat

adalah yang mengandung fitat dan tanin. Di sisi lain absorbsi besi heme

dipercepat oleh daging tetapi tidak dipengaruhi oleh faktor-faktor lain yang

mempengaruhi absorbsi besi nonheme

Rolfes & Whitney (2008) menambahkan bahwa ketersediaan besi yang

dapat diserap oleh sel-sel mukosa juga ditentukan oleh kekuatan ikatan besi-

16

kelat, kelarutan dari kompleks, faktor lingkungan seperti pH dan adanya

competiting chelator lainnya. Selama pencernaan besi nonheme dapat berubah

valensinya dan secara cepat membentuk kompleks besi-kelat dengan ligan-ligan

seperti asam askorbat, fitat, tanin, dan oksalat. Kestabilan besi kelat meningkat

seiring denan peningkatan konsentrasi ligan pengkelat.

Adanya faktor pengendap dan pengkilasi (pengkelat) dalam bahan

makanan tidak hanya mempengaruhi daya guna besi heme dalam bahan

makanan tetpi juga daya guna besi nonheme dalam bahan makanan lain yang

berada pada diet yang sama. Jadi ketersediaan total besi dalam diet ditentukan

oleh campuran beberapa faktor yang berkompetisi dalam mengikat besi (Linder

2006).

Cookies PGT (Pati Garut dengan Penambahan Tepung Torbangun)

A. Cookies

BSN (1992) dalam SNI 01-2973-1992 mendefinisikan cookies sebagai

salah satu jenis biskuit yang dibuat dari adonan lunak, berkadar lemak tinggi,

relatif renyah bila dipatahkan dan penampang potongannya bertekstur padat.

Berikut adalah syarat mutu produk cookies yang berlaku secara umum di

Indonesia.

Tabel 1 Syarat mutu cookies berdasarkan SNI 01-2973-1992 Kriteria Uji Klasifikasi

Kalori (Kalori/100 gram) Minimum 400 Air (%) Maksimum 5 Protein (%) Minimum 9 Lemak (%) Minimum 9.5 Karbohidrat (%) Minimum 70 Abu (%) Maksimum 1.5 Serat kasar (%) Maksimum 0.5 Logam berbahaya Negatif Bau dan rasa Normal dan tidak tengik Warna Normal Sumber : BSN (1992)

Cookies terbuat dari adonan solid dan liquid (cair) dan mempunyai sifat

yang tahan lama. Bahan solid pada adonan cookies dapat berupa tepung, gula

dan susu, sementara bahan liquidnya berupa lemak dan telur.

a. Lemak. Kandungan lemak dalam adonan cookies merupakan salah

satu faktor yang berkontribusi pada variasi pembagian tipe cookies. Lemak di

dalam adonan berfungsi sebagai shortening sehingga tekstur cookies lebih

lembut. Lemak juga memberi flavor. Lemak yang umunya digunakan pada

pembuatan cookies adalah mentega (butter) dan margarin. Lemak yang

digunakan 65 – 75 % dari jumlah tepung. Agar rasa dan aroma cookies optimal,

17

mentega dan margarin dapat dicampur dengan proporsi berturut-turut 80% dan

20%. Penggunaan lemak berlebihan akan mengakibatkan kue melebar dan

mudah hancur, sedangkan jumlah lemak terlalu sedikit akan menghasilkan kue

bertekstur keras dengan rasa seret dimulut (Faridah 2008).

b. Gula. Jumlah gula yang ditambahkan berpengaruh terhadap tesktur

dan penampilan cookies. Fungsi gula dalam proses pembuatan cookies selain

sebagai pemberi rasa manis, juga berfungsi memperbaiki tesktur dan memberi

warna pada permukaan cookies. Peningkatan kadar gula dalam adonan

mengakibatkan cookies semakin keras. Waktu pembakaran juga harus sesingkat

mungkin agar cookies tidak hangus karena sisa gula yang masih terdapat dalam

adonan dapat mempercepat proses pembentukan warna. Jenis gula yang umum

digunakan yaitu gula bubuk (icing sugar) untuk adonan lunak dan gula kastor

(gula pasir yang halus butirannya) (Faridah 2008).

c. Telur. Telur berpengaruh terhadap tekstur produk patiseri sebagai

hasil dari fungsi emulsifikasi, pelembut tekstur, dan daya pengikat. Telur

merupakan pengikat bahan-bahan lain, sehingga struktur cookies lebih stabil.

Telur digunakan untuk menambah rasa dan warna serta membuat produk lebih

mengembang karena dapat menangkap udara selama pengocokan. Penggunaan

kuning telur memberikan tekstur cookies yang lembut karena kuning telur bersifat

sebagai pengempuk (Faridah 2008).

d. Susu Skim. Susu skim berbentuk padatan (serbuk) yang memiliki

aroma khas kuat dan sering digunakan pada pembuatan cookies. Skim

merupakan bagian susu yang mengandung protein paling tinggi yaitu sebesar

36.4%. Susu skim berfungsi memberikan aroma, memperbaiki tesktur dan warna

permukaan. Laktosa yang terkandung di dalam susu skim merupakan disakarida

pereduksi, yang jika berkombinasi dengan protein melalui reaksi maillard dan

adanya proses pemanasan akan memberikan warna cokelat menarik pada

permukaan cookies setelah dipanggang (Faridah 2008).

B. Umbi Garut (Maranta arundinaceae L)

Tanaman garut (Maranta arundinaceae L) oleh masyarakat Jawa Barat

(Sunda) dikenal dengan nama patat sagu, irut, arut, garut, jelarut. Di Amerika

tanaman garut dikenal dengan nama arrow-root. Garut merupakan tanaman

semak semusim yang memiliki tinggi 75-90 cm. Batangnya semu, bulat,

membentuk rimpang berwarna hijau. Daunnya tunggal, bulat memanjang dengan

ujung runcing berpelepah, berbulu dan berwarna hijau (Astuti 2008).

18

Gambar 1 Umbi garut

Deptan (2007) menyebutkan, tanaman garut mempunyai 2 kultivar utama

yaitu Creole dan Banana. Kedua kultivar tersebut sama-sama berwarna putih,

berikut adalah ciri dan sifat yang membedakan masing-masing kultivar :

a. Creole : Rhizomanya kurus panjang, menjalar luas dan menebus ke dalam

tanah. Sering disebut akar cerutu atau cigar root. Setelah dipanen kultivar ini

mempunyai daya tahan tujuh hari sebelum dilakukan pengolahan. Kultivar

creole telah tersebar luas di areal petani.

b. Banana, Rhizomanya lebih pendek dan gemuk, tumbuh dengan tandan

terbuka pada permukaan tanah. Umbinya terdapat dekat dengan permukaan

tanah sehingga lebih mudah dipanen. Memiliki akar cerutu sangat kecil sekali

sehingga hasil panen lebih tinggi. Kandungan serat lebih sedikit sehingga

lebih mudah diolah. Meskipun demikian, setelah pemanenan kualitas umbi

menurun cepat sekali sehingga harus segera diolah (paling lama 48 jam

setelah panen).

Berikut adalah kandungan zat gizi masing-masing kultivar. Kandungan

zat gizi dipengaruhi oleh umur tanam dan keadaan tempat tumbuhnya (Lingga et

al. 1986).

Tabel 2 Komposisi kimia umbi garut per 100 gram

Kandungan Umbi Garut

a,b

Creole Banana

Air (g) 69,1 72,0 Abu (g) 1,4 1,3 Lemak (g) 0,1 0,1 Protein (g) 0,3 2,2 Serat (g) 1,0 0,6 Pati (g) 21,7 19,4 Sumber : a. Lingga et al. 1986 b. Muchtadi 1989

Umbi garut sebagian besar diolah menjadi tepung. DKBM (2007)

menyebutkan dalam 100 gram tepung umbi garut terkandung kalori (355,00 kal),

protein (0,70 g), lemak (0,20 g), karbohidrat (85,20 g), kalsium (8,00 g), fosfor

(22,00 g), zat besi (1,50 g), vitamin B1 (0,09 mg), air (13,60 g). Garut juga

memiliki kandungan kimia saponin dan flavonoid. Selain diolah menjadi tepung,

19

pati umbi garut juga banyak digunakan oleh masyarakat. Pati adalah polisakarida

yang dibentuk dari sejumlah molekul glukosa dengan ikatan -glikosidik

(Anggraini 2007).

Pati garut merupakan salah satu hasil olahan utama dari umbi garut

sebagai salah satu bentuk karbohidrat alami yang murni dan memiliki kekentalan

tinggi. Kekentalan dipengaruhi oleh keasamaan air yang digunakan dalam

proses pengolahanya (Kay 1973). Kandungan pati dalam umbi garut lebih dari

12% dan proteinnya 1-2% dari bobot kering (Rubatzky et al. 1995 dalam

Herminiati 2005). Villamajor & Jurkema (1996) menyatakan bahwa pati garut

mengandung mineral kalium dalam jumlah cukup besar.

Menurut Kay (1973) pati garut memiliki sifat-sifat, antara lain: (1) mudah

larut dan mudah cerna sehingga cocok untuk makanan bayi dan orang sakit, (2)

memiliki bentuk oval dengan panjang 15-17 mikron, (3) varietas banana memiliki

granula lebih besar dibandingkan varietas creole, (4) suhu awal gelatinisasi

adalah 70oC, (5) mudah mengembang jika kena panas dengan daya

mengembang 54%, dan (6) ada beberapa syarat untuk kepentingan komersial,

yaitu memiliki warna putih bersih, kadar air tidak boleh lebih dari 18,5%,

kandungan abu dan serat rendah, pH 4,5-7, kekentalan 512-640 satuan

Brabender.

Pati garut dapat digunakan sebagai alternatif pengganti tepung terigu

dalam penggunaan bahan baku olahan aneka macam kue, mie, roti kering, bubur

bayi, glukosa cair, dan diet pengganti nasi. Hal ini didukung oleh penelitian

Susanty (2002), Puspowati (2003), dan Sitorus (2004) yang diacu dalam

Herminiati (2005) bahwa pati garut dapat dimanfaatkan untuk membantu

memenuhi kebutuhan gizi anak-anak usia 6 sampai 36 bulan melalui pembuatan

makan sapihan.

C. Tanaman Torbangun (Coleus amboinicus Lour)

Tanaman torbangun (Coleus amboinicus Lour) biasa disebut ―Torbangun‖

oleh orang Simalungun atau daun bangun-bangun oleh orang Batak Toba dan

Karo (Damanik et al. 2001). Dalam bahasa Simalungun, ―Torbangun‖ berasal

dari kata ―bangun‖ yang berarti bangkit, dimana mereka percaya bahwa ibu yang

baru melahirkan pasti lemah dan membutuhkan kekuatan untuk penyembuhan.

Pemberian tanaman torbangun dapat mengembalikan ibu ke kondisi seimbang.

Daun torbangun juga telah digunakan oleh masyarakat Batak Sumatera Utara

20

sebagai makanan yang dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas ASI serta

status gizi anak yang baru dilahirkan (Damanik 2005).

Gambar 2 Daun torbangun (Coleus amboinicus Lour)

Rumetor (2008) menyebutkan, dalam daun tanaman torbangun

ditemukan tiga komponen utama yang berkhasiat. Komponen pertama adalah

senyawa-senyawa yang bersifat laktagogue, yaitu komponen yang dapat

menstimulir produksi kelenjar air susu pada induk laktasi. Komponen kedua

adalah komponen gizi adapun komponen ketiga adalah komponen farmaseutika

(senyawa-senyawa yang bersifat buffer, antibakterial, antioksidan, pelumas,

pelentur, pewarna, dan penstabil). Hasil uji fitokimia menunjukkan dalam daun

tanaman torbangun terkandung alkaloid, flavonoid, dan tanin. Kandungan

kimiawi daun torbangun antara lain berupa kalium, minyak atsiri (2%), karvakrol,

isoprofil-o-kresol, karvon, limonen, dihidrokarvon, dihidrokarveol, asetaldehida,

furol, dan fenol (Adi 2006).

Menurut Savithramma et al. (2007), salah satu efek farmakologis

tanaman ini adalah dapat mengobati penyakit asma bila 15 mL jus daun

torbangun dicampur dengan madu dan diminum dua kali per hari.

menambahkan, campuran jus torbangun dengan madu juga sangat cocok untuk

menambah tenaga, sebagai expectorant (melancarkan keluarnya lendir pada

saluran pernafasan), mengobati asma, batuk kronis, bronkitis, sakit perut, perut

kembung dan rematik. Selain mengandung zat aktif, daun torbangun juga kaya

akan kandungan zat gizi. Berikut adalah kandungan gizi daun torbangun.

Tabel 3 Kandungan gizi daun torbangun per 100 gram Kandungan gizi Kadar

Energi kalori (Kal) 27 Protein (g) 1.3 Lemak (g) 0.6 Karbohidrat (g) 4.0 Zat Besi (mg) 13.6 Magnesium (mg) 62.5 Kalsium(mg) 279 Potasium (mg) 52 Abu (g) 1.6 Serat (g) 1.0

21

Kandungan gizi Kadar

Karoten total 13288 Vitamin B1 (μkg) 0.16 Vitamin C (mg) 5.1 Air (%) 92.5 Berat dapat dimakan(%) 66 Sumber: Mahmud et al. (2009)

Minuman

Air merupakan bahan yang sangat penting bagi kehidupan manusia

karena fungsinya tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Menurut Winarno

(2008), setiap hari manusia membutuhkan sekitar 2,5 L air, diperkirakan 1,5 L

dipenuhi dari air minum dan 1 L sisanya berasal dari bahan makanan. Popkin et

al. (2006) menyebutkan, pola konsumsi di Amerika menunjukkan 76% dari total

kebutuhan air dipenuhi dari minuman selain air putih (baverage). Jenis minuman

yang paling banyak dikonsumsi berturut-turut adalah air teh (33%), Air Minum

Dalam Kemasan (AMDK) (25%), air kopi (21%), susu (15%) dan jus jeruk (6%).

Jenis minuman yang dikombinasikan dengan cookies pada penelitian ini meliputi

AMDK, susu cair siap minum (susu UHT), air teh (diseduh dari teh hitam celup),

dan air kopi (diseduh dari kopi mix).

A. Air Minum Dalam Kemasan (AMDK)

BSN (2006) mendefinisi AMDK sebagai air baku yang telah diproses

dengan perlakuan khusus, dikemas dalam botol atau kemasan lain serta

memenuhi persyaratan sebagai air minum. AMDK terbagi atas dua jenis, air

mineral dan air demineral. Air mineral adalah AMDK yang mengandung mineral

dengan jumlah tertentu tanpa menambahkan mineral, sementara air demineral

adalah AMDK yang diperoleh melalui proses destilasi, deionisasi, reverse

osmosis, dan proses setara lainnya. Berikut adalah syarat mutu AMDK yang

dituangkan dalam SNI 01-3553-2006.

Tabel 4 Syarat mutu AMDK berdasarkan SNI 01-3553-2006 Kriteria Uji Air Mineral Air Demineral

Ph 6,0 - 8,5 5,0 – 7,5 Kekeruhan Maks 1,5 NTU Maks 1,5 NTU Zat yang terlarut Maks. 500 mg/L Maks. 10 mg/L Zat organik Maks. 1,0 mg/L - Total organik karbon - Maks 0,5 mg/L Sumber : BSN (2006)

Secara fisik air mineral dan air demineral nampak sama sehingga

keduanya sulit dibedakan, meskipun demikian pada kemasan air mineral akan

tertulis jenis dan kadar mineral yang terkandung di dalamnya (Andarwulan 2010).

AMDK mungkin mengandung kalsium dan magnesium dalam jumlah yang

22

berbeda-beda. AMDK juga mengandung flouride, namun kadarnya lebih sedikit

dari air ledeng yang dimasak pada umumnya. Kalsium, magnesium, dan flouride

AMDK dapat diserap dengan baik sehingga berkontribusi memenuhi kebutuhan

mineral sehari-hari (Popkin et al. 2006).

B. Susu Segar dalam Kemasan (Susu UHT)

Susu didefinisikan sebagai produk kelenjar susu (mammary gland) atau

sekresi dari kelenjar susu binatang menyusui (Marliyati, Sulaeman & Anwar

1992). Produk susu baik dalam bentuk segar maupun olahan sebagian besar

berasal dari sapi. Oleh karena itu, istilah susu biasanya mempunyai pengertian

sebagai susu sapi, kecuali bila dinyatakan jenis hewan lainnya di belakang kata

susu (Rahman et al. 1992).

Lebih lanjut Rahman et al. (1992) menjelaskan, secara kimia susu adalah

emulsi lemak dalam air yang mengandung gula, garam-garam mineral, dan

protein dalam bentuk suspensi koloidal. Komponen utama susu ialah air, lemak,

protein (kasein dan albumin), laktosa (gula susu), dan abu. Dibandingkan dengan

pangan lain, kalsium di dalam susu tersedia dalam jumlah lebih tinggi dan

memiliki bioavailabilitas yang tinggi pula. Meskipun demikian kadarnya sangat

bervariasi bergantung pada jenis ternak, umur ternak, waktu pemerahan, urutan

pemerahan, musim, makanan ternak, dan penyakit. Secara umum komposisi zat

gizi dalam susu dapat dilihat pada tabel 5.

Tabel 5 Komposisi susu segar (per 100 mL) Zat Gizi Jumlah

Energi 122 Kal Karbohidrat 8.6 g Protein 6.6 g Lemak 7.0 g Kalsium 286 mg Fosfor 120 mg Magnesium 26.9 mg Zat Besi 3.4 mg Vitamin A 90 RE Vitamin C 2 mg Vitamin B1 0.06 mg Riboflavin 0.34 mg Niasin 0.16 mg Asam Folat 6 – 16 µg Vitamin B12 1.0 µg Vitamin D 1.0 – 8.8 IU Vitamin E 0.16 mg Sumber : Hardisyah & Briawan (1994) Buckle et al (1987)

Menurut Jonsson (2009), susu tersedia dalam bentuk segar maupun

olahan. Produk olahan susu telah berkembang luas sejak lama, antara lain

23

berupa susu bubuk, susu kental manis, susu evaporasi, keju, yoghurt, kefir,

dadih, dan sebagainya. Susu segar biasanya berbentuk cair dan tersedia dalam

kemasan (ready to drink) ataupun tidak dalam kemasan (loose milk). Jenis susu

segar dalam kemasan yang paling umum dikenal adalah susu UHT (Ultra High

Temperature). Meningkatnya konsumsi susu cair ready to drink erat kaitannya

dengan keamanan, kesehatan, dan kenyamanan.

BSN (1998) mendefinisikan susu UHT sebagai produk susu yang

diperoleh dengan cara mensterilkan susu minimal pada suhu 135˚C selama 3

detik, dengan atau tanpa penambahan bahan makanan atau bahan tambahan

makanan yang diizinkan, serta dikemas secara aseptik. Berdasarkan rasanya,

susu UHT diklasifikasikan menjadi susu UHT tawar dan berpenyedap citarasa.

Komarudin (2000) menambahkan, rasa susu yang paling disukai adalah rasa

coklat. Berikut adalah syarat mutu susu UHT yang ditetapkan BSN dalam SNI

01-3950-1998.

Tabel 6 Syarat mutu susu UHT berdasarkan SNI 01-3950-1998

Kriteria Uji Persyaratan Kadar

Susu UHT tawar Susu UHT bercitarasa

Protein Min. 2,7 (%b/b) Min. 2,4 (%b/b) Lemak Min. 3,0 (%b/b) Min. 2,0 (%b/b) Berat kering tanpa lemak Min. 8,0 (%b/b) - Total padatan - Min. 12 Seng (Zn) Maks. 40,0 mg/Kg Maks. 40,0 mg/Kg Sumber : BSN (1998)

C. Teh Hitam Celup

Teh merupakan jenis minuman yang paling banyak dikonsumsi setelah

air, kurang lebih 120 mL/hari/kapita (McKay & Blumberg 2002). Agustina (2010)

menyebutkan, berdasarkan tingkat oksidasinya teh diklasifikasikan menjadi

empat jenis, yaitu teh putih (tidak mengalami proses oksidasi sama sekali), teh

hijau (mengalami proses oksidasi minimal), teh oolong (mengalami proses

oksidasi sebagian) dan teh hitam (teroksidasi sempurna). McKay & Blumberg

(2002) menambahkan, diantara jenis teh tersebut, teh hitam merupakan jenis teh

yang paling banyak dikonsumsi (76 – 78%), disusul teh hijau (20 - 22%), dan teh

oolong (< 2 %).

Berdasarkan jenis kemasannya, teh dapat dibedakan menjadi teh celup,

teh seduh, teh pres, teh stik, dan teh instant. Teh celup adalah teh yang dikemas

dalam kantong kecil dari kertas. Teh celup merupakan jenis teh kemasan yang

populer dan paling banyak dikonsumsi masyarakat Indonesia karena praktis

(Agustina 2010). BSN (1995) dalam SNI 01-3753-1995 mendefinisikan teh hitam

24

celup sebagai teh kering hasil fermentasi pucuk dan daun muda termasuk

tangkai tanaman teh (Theasinensis L sims) yang dikemas dalam kantong khusus

untuk dicelup. Berikut adalah syarat mutu teh hitam celup yang ditetapkan BSN

dalam SNI 01-3753-1995.

Tabel 7 Syarat mutu teh celup hitam berdasarkan SNI 01-3753-1995 Kriteria Uji Persyaratan Kadar

Ekstrak dalam air Min. 32 (%b/b) Air Maks. 10 (%b/b) Serat kasar Maks. 16,5 (%b/b) Abu 4 – 8 (%b/b) Abu larut dalam air Min. 45 (%b/b) Abu tidak larut dalam air Maks. 1,0 (%b/b) Sumber : BSN (1995)

Komponen kimia yang terkandung dalam daun teh terdiri dari substansi

fenol (flavonol yang terdiri dari katekin dan isomernya), substansi bukan fenol

(karbohidrat, pektin, alkaloid, protein, klorofil, dan mineral), substansi aromatis

dan enzim. Komponen kimia tersebut bervariasi jumlahnya, bergantung pada

jenis klon, variasi musim dan kondisi tanah, perlakuan kultur teknis, umur daun,

dan banyaknya sinar matahari yang diterima. Komponen kimia daun teh segar

akan sangat berpengaruh terhadap mutu teh (warna, flavor, dan rangsangan

seduhan teh) meliputi yang dihasilkan (Nasution & Tjiptadi 1975). Berikut adalah

komposisi komponen kimia daun teh segar dan daun teh hitam :

Tabel 8 Komposisi komponen kimia daun teh segar dan daun teh hitam Komponen Daun Segar (%) Teh Hitam (%)

Selulosa & serat kasar 34 34 Protein 17 16 Klorofil dan pigmen 1,5 1 Pati 8,5 0,25 Tanin 25 18 Tanin teroksidasi 0 4 Kafein 4 4 Asam amino 8 9 Mineral 4 4 Abu 5,5 5,5 Sumber : Nasution & Tjiptadi (1975)

Hasil penelitian Pusat Penelitian Teh dan Kina (PPTK) Gambung, Jawa

Barat menunjukkan bahwa kandungan polifenol pada teh Indonesia kurang lebih

1.34 kali lebih tinggi dibandingkan teh dari negara lain (PPTK 2008). Katekin

merupakan senyawa polifenol utama pada teh, mencapai 90% dari total

kandungan polifenol. Katekin menyusun 20-30 persen dari berat kering daun teh

dan merupakan senyawa terpenting dalam menentukan perubahan rasa, warna,

dan aroma teh. Katekin adalah tanin yang tidak mempunyai sifat menyamak atau

25

menggumpalkan protein, berbeda dengan tanin yang terdapat pada tumbuhan-

tumbuhan lainnya (Kustamiyati 1987).

Tanin sendiri merupakan salah satu komponen asam amino yang

terdapat pada daun teh hijau. Tanin hanya terdapat dalam bentuk bebas (non

protein) dan sekitar 50% dari total asam amino bebas dalam teh adalah tanin.

Setiap 3 – 4 cangkir teh hijau mengandung 100 – 200 mg tanin. Tanin diketahui

dapat mengurangi kecemasan terutama pada wanita muda, mengurangi tekanan

darah tinggi dan meningkatkan konsentrasi dan belajar. Meskipun demikian,

Williams (1995) menyatakan kandungan tanin yang tinggi dalam teh dapat

menurunkan abosorbsi zat besi teh hingga 60%.

D. Kopi Mix

Tanaman kopi termasuk dalam famili Rubiaceae, terdiri banyak jenis kopi

namun yang paling umum dikenal adalah jenis Arabica, Robusta dan Liberica

(Ridwansyah 2003). Industri pengolahan kopi pada umumnya menggunakan

bahan baku biji kopi Arabika dan Robusta dengan komposisi perbandingan

tertentu. Kopi Arabika digunakan sebagai sumber citra rasa, sedangkan kopi

Robusta digunakan sebagai campuran untuk memperkuat body. Kopi Arabika

memiliki citra rasa yang lebih baik, tetapi memiliki body yang lebih lemah

dibandingkan kopi Robusta (Deperindag 2009).

Deperindag (2009) menyebutkan, saat ini diversifikasi produk kopi olahan

meliputi kopi bubuk, kopi instan, kopi biji matang (roasted coffee), kopi tiruan,

kopi rendah kafein (decaffeinated coffee), kopi mix, kopi celup, ekstrak kopi,

minuman kopi dalam botol dan produk turunan lainnya. BSN (1998)

mendefinisikan kopi mix sebagai produk berbentuk serbuk, mudah larut dalam

air, merupakan campuran kopi dengan atau tanpa bahan tambahan makanan

yang diizinkan. Berikut adalah syarat mutu teh hitam celup yang ditetapkan BSN

(1998) dalam SNI 01-4446-1998. .

Tabel 9 Syarat mutu kopi mix berdasarka SNI 01-4446-1998 Kriteria Uji Persyaratan Kadar

Air Maks. 7,0 (%b/b) Abu Min. 3,0 (%b/b) Kafein Min. 0,1 (%b/b) Seng (Zn) Maks. 40 mg/Kg Sumber : BSN (1998)

Kopi mix dikenal dengan berbagai istilah, misalnya kopi gula (duo), kopi

gula susu (duo susu), dan kopi gula kreamer (tree in one). Jenis – jenis kopi di

atas umumnya disajikan dalam kemasan, berupa produk berbentuk bubuk yang

berisi campuran kopi murni/instant, gula/pemanis, susu/krim, dan devariasinya

26

dengan atau tanpa tambahan pangan lain yang diizinkan (Anwar & Khomsan

2009).

Kandungan biji kopi yang terpenting adalah kafein yang berfungsi sebagai

perangsang dan kafeol sebagai unsure flavor dan aroma. Kafein adalah kristal

berwarna putih, mempunyai rasa pahit dan tergolong jenis alkaloid yang penting

dalam bahan obat-obatan. Kadar kafein dalam kopi robusta jauh lebih besar

daripada kopi arabika. Semakin kecil kadar kafein, rasa kopi akan semakin enak

Clarke & Macrae (1987).

Kafein yang terkandung pada teh sebenarnya lebih besar dibandingkan

pada kopi, mencapai 2 – 4% sementara kopi hanya 1,1 – 2 % bobot kering.

Meskipun demikian, karena jumlah kopi yang dibutuhkan untuk membuat

secangkir minuman lebih banyak dibandikan jumlah teh pada takaran air yang

sama, maka kadar kafein pada kopi seduhan lebih tinggi dibandingkan teh

seduhan. Secangkir kopi instant (240 mL) mengandung kafein 62-75 mg/cangkir,

lebih rendah dibandingkan kopi yang diseduh dengan sistem saring-tetes (filter-

drip) mengandung kafein 85-140 mg/cangkir namun, akan lebih tinggi jika

dibandingkan dengan secangkir teh (240 mL) yang hanya mengandung kafein 9-

70 mg/cangkir (Wijaya 2009).

Kafein dalam kopi dapat memberi efek simultan psikoaktif atau memberi

efek ―jaga‖ (alert), tidak mengantuk, dan diuretik (meningkatan kecepatan

produksi urin) pada manusia maupun hewan. Oleh karena kafein juga

merupakan simultan metabolik dan sistem syaraf pusat maka kafein dapat

digunakan untuk pengobatan dengan tujuan mengurangi kelelahan dan

mengembalikan keterjagaan mental (Muchtadi 2009). Meskipun demikian Anwar

& Khomsan (2009) mengingatkan, kafein juga mempengaruhi fungsi fisiologis

tubuh dengan menstimulasi pernafasan dan jantung sehingga kelompok yang

sensitif terhadap kopi akan merasa efek samping gelisah, tidak dapat tidur dan

denyut jantung tidak teratur. Selain itu kopi juga merangsang pengeluaran asam

lambung dan jika berlebihan dapat mengakibatkan luka lambung, atau penyakit

lambung lainnya.

Anwar & Khomsan (2009) menyebutkan konsumsi kafein sebanyak 150 -

250 mg/hari dapat mengurangi kelelahan, menstimulir pancaindra, dan

meningkatkan aktivitas motorik tubuh. Meskipun demikian, jika kafein dikonsumsi

200 -500 mg/hari dapat menyebabkan sakit kepala tubuh gemetar, perasaan

gelisah dan gugup. Konsumsi kafein mencapai 1000 mg/hari akan menimbulkan

27

kafeinisme (gejala keracunan kafein seperti insomnia, sakit kepala tubuh

gemetar, perasaan gelisah dan gugup dan mudah tersinggung).

Anwar & Khomsan (2009) menambahkan, kopi yang diminum sewaktu

makan dapat meningkatkan pembuangan kalsium dari tubuh. Senada dengan

pernyataan di atas, hasil penelitian Rapuri et al. (2001) menunjukkan bahwa

konsumsi kafein >300 mg/hari dapat menyebabkan kehilangan mineral,

khususnya kalsium, lebih banyak dari tulang (bone loss). Oleh karena itu Massey

(2001) menyarankan, konsumsi kafein pada level sedang (< 300 mg/hari) atau

setara dengan 475 mL kopi seduh, 946 mL teh seduh, dan 355 mL soft drink

yang mengandung kafein.