FOODREVIEW INDONESIA | VOL. XV/NO. 4 / April 202032

OVERVIEW

Oleh Prof. Dr. Ir. Hanifah Nuryani Lioe, MSi.Departemen Ilmu dan

Teknologi Pangan IPB University

Teknik kromatografi pada dasarnya adalah teknik pemisahan komponen tertentu dalam sampel pangan, yang umumnya berupa matriks yang kompleks, sehingga komponen tersebut dapat diidentifikasi dan dikuantifikasi dengan lebih baik. Teknik pemisahan ini

memanfaatkan bahan tertentu sebagai fase diam dan fluida cair atau gas sebagai fase yang bergerak melewati fase diam tersebut. Saat ini, teknik kromatografi ini telah menjadi teknik

kunci pada analisis pangan.

Pentingnya Analisis Pangan dengan

Instrumen Kromatografi

FOODREVIEW INDONESIA | VOL. XV/NO. 4 / April 2020 33

Instrumen analisis dengan teknik kromatografi terus mengalami perkembangan pesat. Hal ini tidak hanya untuk memenuhi tantangan analisis dalam pemenuhan regulasi pangan nasional dan internasional, tetapi juga untuk memenuhi tuntutan konsumen pada pangan yang lezat, aman dan menyehatkan, serta memenuhi tantangan penelitian pangan yang fundamental.

Instrumen analisis yang berbasis kromatografi, yaitu instrumen high-performance liquid chromatography (HPLC), ultra-HPLC (UHPLC), gas-chromatography (GC) yang masing-masing dihubungkan dengan berbagai jenis detektor yang sesuai, seperti detektor yang berbasis spektrofotometri (UV-Vis, diode array atau DAD, fluorescence) untuk HPLC/UHPLC, serta berbagai detektor dengan nyala api (flame ionization detector dan flame photometric detector) maupun electron capture detector untuk GC.

Kedua jenis instrumen tersebut dapat digunakan untuk tujuan studi eksplorasi (un-targeted analysis) maupun studi senyawa target (targeted analysis). Keduanya menjadi lebih berdaya apabila dihubungkan dengan detektor spektroskopi massa (mass spectroscopy atau MS), bahkan telah terbukti bahwa UHPLC dan GC dengan double MS (MS/MS) dapat digunakan untuk analisis simultan berbagai jenis senyawa dengan sensitivitas yang sangat rendah, hingga sub parts-per-billion (ppb) level.

Penelitian eksplorasi senyawa umami kunci yang bertanggung jawab terhadap kelezatan kecap kedelai hasil fermentasi dari Indonesia, telah menggunakan instrumen HPLC yang digabung dengan uji sensori untuk isolasi dan pemurniannya telah menyampaikan satu fenomena penting yang baru diungkap pada

tahun 2004 yaitu keberadaan asam amino berasa umami memerlukan keberadaan asam amino berasa pahit (meskipun pada konsentrasi subthreshold) untuk memperoleh rasa umami yang relatif kuat intensitasnya. Fenomena yang umum terdapat dalam makanan fermentasi berbasis protein lainnya seperti keju, akan tetapi baru dapat diungkap secara jelas dalam penelitian kecap kedelai Indonesia tersebut.

Analisis menggunakan HPLC

Instrumen HPLC-MWD yang lebih mutakhir dari HPLC-UV/Vis biasa, telah digunakan untuk mendeteksi pewarna alami brazilein dalam ekstrak kayu secang, pengawet paraben dalam mi instan, kolesterol dalam telur, kafein dalam kopi, basa purin dalam emping melinjo, flavonoid dalam ekstrak daun torbangun serta isoflavonoid dalam tepung kedelai. Analisis pengawet ini diperlukan untuk mengetahui pemenuhan regulasi nasional pada produk yang beredar di pasar.

Analisis kolesterol dan kafein menggunakan instrumen HPLC-MWD selanjutnya diperlukan untuk memenuhi tuntutan perdagangan mengenai produk telur rendah kolesterol maupun kopi instan sesuai standar SNI.

Dalam memenuhi tantangan penelitian pangan yang fundamental, seperti penelitian reduksi kadar basa purin, adenin dan hiposantin, penyebab terbentuknya asam urat, dalam emping melinjo, penelitian tepung kedelai yang tinggi kandungan isoflavonoid, penelitian senyawa flavonoid dalam daun torbangun, analisis menggunakan instrumen HPLC-UV-Vis dan yang sejenis seperti HPLC-MWD dan HPLC-DAD dapat dilakukan.

Dari penelitian tersebut diketahui prosedur pengolahan emping melinjo untuk menghasilkan produk yang aman untuk penderita asam urat. Peningkatan isoflavonoid bebas, genistein dan daizein, dengan semakin lamanya perlakuan enzim beta-glukosidase pada tepung kedelai, Isoflavonoid dalam tepung kedelai umumnya terdapat dalam bentuk yang terikat, sehingga memerlukan perlakuan enzim beta-glukosidase untuk meningkatkan ketersediannya sebagai komponen pangan fungsional.

Dengan HPLC-refraktif index, penelitian reduksi laktosa dalam susu UHT maupun pasteurisasi dapat dilakukan. Senyawa flavonoid yang penting dalam daun torbangun, apigenin, luteolin, eriodictyol, diketahui kadarnya sehingga memungkinkan pemanfaatannya sebagai pangan fungsional. Lebih jauh lagi penggunaan UHPLC-MS telah mampu membuktikan bahwa tempe yang diproduksi oleh industri yang mempunyai sanitasi dan higiene baik (mencapai standar tertentu) mempunyai peptida bioaktif yang lebih banyak daripada tempe yang diproduksi oleh industri yang belum mencapai standar.

HPLC yang ditandem dengan detektor refraktif indeks (RI) juga mampu menunjukkan penurunan gula laktosa pada susu UHT yang diberi perlakuan enzim beta-galaktosidase, sehingga susu rendah laktosa dapat diproduksi dan memenuhi tuntutan konsumen yang mempunyai intoleransi pada laktosa (lactose intolerance).

Analisis authentication dari biji kopi dapat dilakukan melalui analisis komposisi

FOODREVIEW INDONESIA | VOL. XV/NO. 4 / April 202034

asam organik dengan HPLC-MWD dipadu dengan analisis komposisi asam amino dengan HPLC-fluorescence (HPLC-FL) dapat memetakan biji kopi yang berbeda jenis.

Analisis komposisi asam lemak untuk mengetahui total lemak jenuh dan lemak tidak jenuh, juga hanya dapat dilakukan dengan instrumen kromatografi, terutama menggunakan GC.

Penggunaan instrumen berbasis kromatografi telah mampu mendeteksi senyawa kontaminan hingga level ppb sangat diperlukan dewasa ini, karena beberapa senyawa kontaminan diketahui dapat memberikan efek karsinogenik pada jangka panjang meskipun keberadaannya pada level yang sangat rendah.

Analisis senyawa 3-monokloropropanadiol (3-MCPD) dan 1,3-dikloropropanol (1,3-DCP) dalam makanan siap saji dengan GC-MS, senyawa benzo-a-piren (BAP) dan dibenzo(a,h)antrasen dengan HPLC-MWD dalam makanan yang dipanggang, analisis berbagai nitrosamin dalam dendeng daging yang digoreng dengan GC-MS, analisis akrilamida dengan GC-MS dalam pisang goreng, analisis

mikotoksin dalam biji-bijian dengan HPLC-fluorescence, serta analisis senyawa kontaminan yang berhubungan dengan kemasan seperti stiren dari polistiren memerlukan batas deteksi pada level ppb.

Hasil-hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa instrumen analisis berbasis kromatografi yang umumnya ditandem dengan detektor berbasis spektroskopi adalah yang paling banyak diperlukan untuk memenuhi tantangan studi targeted maupun untargetted dalam bidang pangan. Instrumen kromatografi mampu menunjukkan spesifisitas yang tinggi dalam analisis berbagai jenis senyawa dari golongan pengawet makanan, kontamianan polisiklik aromatik hidrokarbon, nitrosanin serta dari golongan isoflavonoid.

Masalah dan tantangan ke depan

Analisis menggunakan instrumen non-konvensional yang canggih atau termutakhir seperti GC-MS/MS dan UHPLC-MS/MS serta analisis dengan HPLC-ICP-MS memungkinkan penemuan senyawa-senyawa baru yang sebelumnya belum pernah ditemukan menjadi dapat ditemukan.

Saat ini, apabila senyawa kontaminan pangan yang baru ditemukan, maka regulasi mengenai kontaminan pangan ini dapat dilakukan berdasarkan kajian risiko secara cepat (rapid risk analysis) dengan mengikuti petunjuk yang telah disampaikan oleh Codex dalam bentuk code of practice (Codex 2019) mengenai senyawa baru yang belum diregulasikan.

Penggunaan instrumen berbasis kromatografi tidak dapat dilepaskan dari penemuan senyawa baru melalui pendekatan metabolomik, sensomik, proteomik, dan sejenisnya. Senyawa kontaminan pangan hasil proses panas (process contaminant) juga masih belum banyak yang belum diketahui atau diteliti khususnya dalam makanan Indonesia.

Analisis senyawa kontaminan secara simultan dari berbagai golongan menggunakan instrumen GC-MS/MS ataukah UHPLC-MS/MS sangat diinginkan untuk mendapatkan through put yang cepat. Analisis berbagai jenis mikotoksin secara simultan dari jenis aflatoksin, okratoksin, fumonisin, patulin, deoxynivalenol dengan hanya sekali run menggunakan UHPLC-MS/MS masih menjadi impian bagi perguruan tinggi maupun laboratorium pangan di Indonesia, meskipun analisis simultan ini telah banyak dilakukan oleh para peneliti di luar negeri.

Instrumen analisis kuantitatif yang sangat sensitif hingga level ppt (1000 kali lebih rendah daripada level ppb) sangat diperlukan untuk analisis berbagai senyawa kontaminan yang terdapat dalam jumlah serendah itu dalam pangan, seperti analisis residu obat-obatan dan pestisida, analisis dioksin atau persistent organic pollutant (POP) lainnya.

Untuk memperoleh hasil analisis instrumen kromatografi

Gambar 1. Instrumen HPLC

Gambar 2. Instrumen GC

FOODREVIEW INDONESIA | VOL. XV/NO. 4 / April 2020 35

Crafting Future Flavours

Reimagining thirst.Redefining beverage.Quench your thirst for innovative drinks.

KH Roberts’ curated expertise in coffee, tea and juice beverages has helped many redefine their winning product positioning. From trending fruit combination juices to future-bending sparkling tea beverages, we design our flavours with consumer success in mind. We are your partner in redefining beverages and your success.

Quench your thirst for innovative drinks.

KH Roberts’ curated expertise in coffee, tea and juice beverages has helped many redefine their winning product positioning. From trending fruit combination juices to future-bending sparkling tea beverages, we design our flavours with consumer success in mind. We are your partner in redefining beverages and your success.

Singapore & Int’l +65 6265 0410 / China +86 20 3919 9791 / Indonesia +62 21 8790 0778 / Malaysia +60 3 7885 0688/9788 / Thailand +66 2 862 3055-58

Contact us

KH Roberts.Crafting Future Flavours.

Distinct profilesExcellentperformanceAuthenticflavours

kh-roberts.com / info@kh-roberts.com

Copyright © KH Roberts Pte. Ltd. All rights reserved.

BeverageexpertiseCurated flavoursCollaborativeapproach

yang optimum terutama dengan pengaturan komposisi fase gerak pada HPLC dengan menggabungkan kemampuan instrumen canggih dan kemampuan metode statistik telah banyak dibuktikan oleh peneliti di perguruan tinggi di luar negeri, akan tetapi metode pengembangan ini masih belum banyak diaplikasikan di Indonesia.

Berbagai penggunaan instrumen berbasis kromatografi di atas menunjukkan bahwa instrumen ini sangat diperlukan dalam dunia pangan, baik untuk eksplorasi berbagai senyawa baru maupun untuk mengetahui konsentrasi atau keberadaan berbagai senyawa yang dapat menggambarkan pangan tersebut bergizi, lezat, menyehatkan, aman ataukah memenuhi regulasi pangan nasional atau internasional. Hal ini disebabkan pangan memiliki matriks yang kompleks serta banyaknya senyawa dalam suatu golongan.

Pengembangan metode analisis kuantitatif dengan menggunakan instrumen non-konvensional menjadi faktor yang sangat menentukan dalam melaporkan hasil analisis yang akurat terlebih apabila data hasil analisis akan digunakan untuk kajian risiko dan selanjutnya digunakan oleh pengambil kebijakan.

Penyediaan instrumen canggih yang dapat memberikan hasil analisis secara simultan sangat diperlukan dalam dunia yang berkembang cepat dewasa ini. Selain persiapan sampel yang dilakukan secara otomatis, yang tersedia saat ini untuk analisis senyawa yang sangat rendah konsentrasinya terdapat dalam pangan, penyediaan instrumen yang dapat mendeteksi hingga level ppt dapat menjadi kekuatan suatu bangsa dalam berposisi di dunia internasional untuk bidang pangan.

Referensi:Lioe, H.N., Apriyantono, A., Takara, K., Wada, K., Naoki, H., Yasuda,

M. 2004. Low molecular weight compounds responsible for savory taste of Indonesian soy sauce. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(19), 5950–5956.

Lioe, H.N., Syah, D., Defriana, A. 2019. Reduksi purin pada emping melinjo melalui pre-treatment perendaman emping mentah. Jurnal Mutu Pangan, 6(2), 91–98.

Lioe, H.N., Yuliana, N.D., Indrasti, D., Regiyana, Y., Putri, C.A. 2015. Analisis 3-monokloro-1,2-propanadiol (3-MCPD) ester dalam minyak sawit dengan instrumen kromatografi gas-spektroskopi massa. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia, 20(2), 115–123.

Mariyani, N., Lioe, H.N., Faridah, D. N., Khusniati, T., Sulistiani. 2015. Hydrolysis of UHT milk lactose by partially purified crude enzyme of β-galactosidase obtained from Lactobacillus plantarum B123 indigenous strain. International Food Research Journal, 22(6), 2274–2279.

Maslukhah, Y.L., Faridah, D.N., Lioe, H.N. 2019. Validation of analytical method for quantification of egg cholesterol using reversed phase-high performance liquid chromatography-multiwavelength detector. Tropical Animal Science Journal, 42(3), 230–236.