Jumat, 02 Oktober 2020 - 10:03:23 WIB
Kandungan 3-MCPD Ester Dan Glycidil Ester Dalam Minyak Sawit Serta Mitigasinya
Diposting oleh : LRPPI Residu Pestisida
Kategori: Artikel - Dibaca: 50 kali

Organisasi Kesehatan Dunia (World Health Organization) menekankan tentang tantangan dan peluang terkait Keamanan Pangan. Konferensi Internasional tentang Keamanan Pangan yang diadakan di Addis Ababa pada Februari 2019, dan Forum Internasional tentang Keamanan dan Perdagangan Pangan yang diadakan di Jenewa pada 2019, menegaskan kembali pentingnya keamanan pangan dalam mencapai tujuan Pembangunan Berkelanjutan. Pemerintah harus menjadikan keamanan pangan sebagai prioritas kesehatan masyarakat, karena mereka memainkan peran penting dalam mengembangkan kebijakan dan kerangka peraturan, serta menetapkan dan menerapkan sistem keamanan pangan yang efektif. .(1) Keamanan pangan sangat penting karena keterkaitannya dengan penyakit akibat pangan di mana masalah keamanan pangan di suatu daerah dapat menjadi masalah nasional bahkan internasional mengingat saat ini produksi pangan telah menjadi industri yang diperjualbelikan dan didistribusikan secara global. Keamanan Pangan adalah kondisi dan upaya yang diperlukan untuk mencegah pangan dari kemungkinan tiga cemaran, yaitu cemaran biologis, kimia, dan benda lain yang dapat mengganggu, merugikan, dan membahayakan kesehatan manusia serta tidak bertentangan dengan agama, keyakinan, dan budaya masyarakat sehingga aman untuk dikonsumsi. (2) Kepedulian terhadap isu keamanan pangan meningkat seiring dengan berkembangnya proses pengolahan dan teknologi pangan.

Penelitian marak dilakukan terhadap dampak proses pengolahan pangan terhadap keamanan pangan tersebut. Salah satu isu keamanan pangan yang menjadi perhatian adalah senyawa 3-MCPD dan Glycidil Ester (GE). Bahan kimia 3-monochloropropane diol (3-MCPD) dan zat terkait adalah kontaminan pengolahan makanan yang ditemukan di beberapa makanan olahan dan minyak nabati, terutama minyak sawit. Senyawa itu terbentuk secara tidak sengaja dalam makanan ini, khususnya selama proses pemurnian minyak yang umum. Panel ahli EFSA pada kontaminan pertama kali menilai potensi risiko 3-MCPD pada tahun 2016 bersama dengan kontaminan akibat pemrosesan makanan lainnya yang disebut glycidyl fatty acid esters (GE). EFSA menyimpulkan bahwa GE merupakan perhatian terhadap kesehatan masyarakat karena bersifat genotoksik dan karsinogenik, yaitu dapat merusak DNA dan menyebabkan kanker. (3) komoditi minyak sawit merupakan komoditi ekspor Indonesia, hal ini yang menjadikan Indonesia sebagai salah satu negara yang terkena dampak atas isu tersebut.

Gambar 1.

Sumber : OFI Magazine 2016

Dalam menghadapi tantangan ini, beberapa pihak terkait seperti industri pengolahan, peneliti, dan pemerintah semakin meningkatkan perhatian terutama pada nutrisi dan kemanan pangan dari minyak pangan (edible oil) yang dihasilkan. Hal ini menjadi salah satu pendorong utama untuk perkembangan baru dalam industri penyulingan minyak nabati. Selama bertahun-tahun, proses pemurnian terus ditingkatkan untuk menjamin produksi minyak makanan berkualitas tinggi atau tingkat kontaminan yang sangat rendah (pestisida, hidrokarbon aromatik polisiklik, dioksin dan PCB,misalnya). Beberapa hal dilakukan sebagai bentuk mitigasi dari adanya kandungan kontaminan 3 MCPD dan GE dalam produk olah minyak terutama sawit. Senyawa Ester 3-MCPD dan GE memiliki karakteristik fisika dan kimia serta mekanisme pembentukan yang berbeda, dapat terlihat pada gambar 1. Oleh karena itu para peneliti menerapkan strategi mitigasi yang berbeda untuk memperoleh kadar 3-MCPD ester dan GE yang rendah dalam produk olahannya.

Rekayasa terhadap proses produksi minyak nabati pun dilakukan. GE terutama terbentuk dari digliserida pada suhu yang tinggi (> 230° C). Hal ini menjelaskan alasan kandungan GE tinggi dalam minyak sawit olahan, karena minyak sawit memiliki kandungan diasilgliserol (DAG) yang tinggi (6-8%) dan mengalami proses deodorisasi pada suhu tinggi (260°C) untuk waktu yang lebih lama (kira-kira satu jam). Hal yang sama berlaku untuk TFA asam lemak total). Pembentukan senyawa GE dapat diminimalkan dengan melakukan deodorisasi pada suhu yang lebih rendah. Dalam prakteknya, deodorisasi paling baik dilakukan pada suhu (refine oil).(4)

Senyawa 3-MCPD ester dapat terbentuk dari reaksi triacylglycerols (TAGs), diacylglycerols (DAGs), and monoacylglycerols (MAGs) dengan klorine (prekursor) pada temperatur 140°C . Tanaman atau pohon penghasil minyak mengabsorpsi ion klorida selama tanaman/pohon tumbuh dari tanah (pupuk dan pestisida) dan air, lalu ion klorida ini menjadi senyawa terklorinasi yang reaktif selama proses refining membentuk 3 MCPDE. Biji dan buah sumber minyak mengandung enzim lipase yang memang berguna untuk proses pematangan buah, enzim lipase dalam buah ini yang akan bereaksi dengan minyaknya secara cepat membentuk TAG menjadi FFA, DAG dan MAG. Berdasarkan hal tersebut tindakan mitigasi yang paling efektif dilakukan untuk meminimalkan pembentukan senyawa 3-MCPD ester adalah menghilangkan kehadiran prekursor klorin dan kondisi asam dalam proses penyulingan. (4) Meskipun demikian hal ini terbilang sulit untuk dilakukan, karena menentukan / mengetahui jumlah dan asal / sumber potensial dari prekursor klorin didalam CPO (crude palm oil) sulit dilakukan. Melakukan proses penyulingan minyak sawit dengan proses yang sama pada CPO yang berbeda dari perkebunan yang berbeda dapat menghasilkan produk dengan kandungan 3-MCPD ester yang berbeda secara signifikan. Tindakan mitigasi yang dilakukan berdasar pada beberapa kriteria diantaranya proses produksi CPO (dari perkebunan sampai ke pengolahan CPO), desain proses penyulingan, dan tipe bleaching earth yang digunakan.

Gambar 2.

Sumber : palm oil engineering bulletin No. 124

Sumber prekursor pada proses ekstraksi CPO mulai dari penggilingan dapat dilihat pada gambar 2. Sumber-sumber prekursor yaitu steam, air,  kondensat, sludge pit. Karena prekursor kebanyakan bersumber dari air maka merupakan suatu keharusan untuk menghilangkan kandungan klorin dari air yang digunakan untuk proses, baik menggunakan reverse osmosis ataupun peralatan penghilang klorin lainnya. Optimalisasi kualitas CPO yang dihasilkan dapat diperoleh dengan pengolahan CPO dari buah sawit segar dalam waktu kurang dari 24 jam setelah buah diterima. CPO yang dihasilkan memiliki kandungan FFA, DAG, impurities, dan klorida yang rendah serta pH yang mendekati netral.(5) Beberapa perusahaan juga menggunakan teknologi untuk menghilangkan impurities/  prekursor klorida dengan teknik wash CPO dimana CPO dicuci / dicampur dengan air bebas klorida dalam suatu vessel sebelum proses refineri dilakukan.(6)


Gambar 3. Washing CPO Process

Sumber : ASIA PALM OIL MAGAZINE 2018

Selain melakukan preventif dengan menghilangkan prekursor klorida pada tahap ekstraksi CPO dari buah segarnya, penggunaan bleaching earth (BE) dinilai menjadi jalan keluar terbaik untuk meminimalkan terbentuknya 3-MCPD ester. Natural bleaching earth sangat dimungkinkan terkait pHnya yang netral sehingga mengurangi proses pembentukan 3-MCPD, meskipun pada natural BE area permukaannya tidak luas namun tetap dapat berfungsi sebagai pengilang/ pemucat warna CPO. Namun ketika CPO yang akan diproses memiliki kualitas yang lebih rendah, maka BE yang diaktifasi oleh asam adalah pilihan terbaik untuk digunakan dalam proses bleaching dengan jumlah dosis BE disesuaikan karena memiliki area permukaan yang luas. Kebanyakan industri menggunakan BE teraktifasi asam ini karena kemampuan dan fleksibilitas dalam memucatkan warna CPO untuk beragam jenis minyak dan lemak, dimana pengolahan CPO merupakan proses dengan tantangan yang tinggi  terkait dengan proses oksidasi yang tinggi. Penggunaan BE saja tidak dapat memberikan hasil yang optimal masalah pembentukan MCPD dan GE. Dalam proses produksi setiap tahapan proses memiliki peran dalam meminimalkan kandungan 3-MCPD dan GE. Tiap jenis CPO tentunya akan membutuhkan kadar BE yang digunakan berbeda, bergantung pada kualitas CPO dan desain  proses yang digunakan.(9)

Pada sidang CAC ke-42 yang diadakan di Jenewa bulan July 2019, diputuskan untuk menngadopsi Code of Practice (COP) untuk mengurangi kandungan 3-MCPD ester (3-MCPDE) and Glycidyl Esters (GE) dalam minyak hasil penyulingan dan produk makanan turunannya. (7) Seperti yang tertuang dalam CXC 79 tahun 2019, pedoman COP yang dibuat mencakup untuk 3 (tiga) strategi mitigasi yang dapat digunakan baik oleh pemerintah, manufaktur, atau bidang lain yang termasuk didalamnya (perkebunan, dll). Strategi tersebut yaitu : Good Agriculture Practice (GAP), Good Manufacture Practice (GMP), dan pemilihan dalam penggunaan minyak penyulingan dalam bahan makanan.(8) Strategi mitigasi tersebut terbagi dalam beberapa step produksi minyak, yaitu:

1. Perkebunan, mitigasi yang harus dilakukan antara lain:

  • Memilih varietas tanaman penghasil minyak dengan aktifitas enzim lipase yang rendah
  • Meminimalkan penggunaan pupuk, pestisida, dan pengairan yang mengandung klorida dalam perawatan tanaman
  • Melakukan panen saat buah matang dan hindari menggunakan buah yang rusak atau terlalu matang
  • Melakukan pengiriman buah segera ke pengolah CPO setelah buah dipanen

2. Proses pembuatan CPO dan penyulingannya.

Proses produksi CPO

  • Menyimpan CPO dalam suhu dingin < 25°C dan kondisi yang kering <7% moisture content
  • Melakukan sterilisasi terhadap buah sawit pada temperatur atau kurang dari 140°C
  • Membersihkan, mengeringkan dan memanaskan buah sawit untuk menonaktifkan enzim lipase
  • Mencuci minyak sawit mentah dengan air bebas klorin
  • Hindari menggunakan minyak residual hasil recovered
  • Lakukan pengecekan terhadap kandungan prekursor seperti DAG, FFA, dan senyawa klorin, lebih baik lagi menggunakan minyak mentah dengan kandungan prekursor seminimal mungkin

Proses Degumming

  • Menggunakan temperatur degumming yang lebih rendah

Proses Netralisasi

  • Menggunakan chemical refining sebagai alternatif dari physical refining

Proses Bleaching

  • Menggunakan pH bleaching earth yang lebih netral untuk mengurangi keasaman di minyak sawit

Proses Deodorisasi

  • Mengurangi temperatur proses deodorisasi, variasi temperatur dan waktu orises bergantung jenis minyak yang diproduksi
  • Melakukan dua tahap deodorisasi sebagai alternatif
  • Menggunakan vakum yang lebih kuat untuk memfasilitasi evaporasi dari sneyawa mudah menguap dan mengurangi temperatur deodorisasi

3. Perlakuan lain dalam proses refining

  • Proses bleaching dan deodorisasi tambahan setelah proses bleaching dan deodorisasi utama (proses deodorisasi kedua dilakukan pada suhu lebih rendah dari suhu deodorisasi yang pertama)
  • Penggunaan bleaching earth yang teraktifasi setelah proses refining menunjukan hasil kandungan GE yang lebih rendah
  • Menggunakan short-path distillation (tekanan:

4. Pemilihan dan penggunaan minyak

  • Mengurangi jumlah penggunaan minyak  nabatidalam produk makanan sebagai bentuk alternatif untuk mengurangi jumlah 3-MCPDE dan GE. Hal ini mungkin dilakukan namun dapat berpengaruh pada organoleptik dan kualitas nutrisi dari produk akhirnya
  • Menggunakan minyak dengan kadar 3-MCPDE dan GE rendah
  • Penggunaan minyak nabati selama menggoreng tidak berkontribusi terhadap penambahan kandungan 3-MCPDE dan GE. Proses menggoreng dapat berkontribusi pada penambahan kandungan 3-MCPDE dan GE bergantung pada jenis makanannya (misal daging dan ikan)

Beragam penelitian dan percobaan telah dilakukan secara global oleh pihak terkait untuk mengurangi kadar / kandungan senyawa kontaminan proses 3-MCPDE dan GE dalam minyak sawit. Beberapa telah berhasil meminimalkan kandungan kontaminan tersebut, code of practice telah dibuat untuk digunakan bersama demi peningkatan keamanan pangan. Mengingat keamanan pangan merupakan dasar dari pembangunan manusia berkelanjutan, maka menjadi suatu keharusan bagi tiap-tiap stakeholder untuk memenuhi persyaratannya.

 

Daftar referensi:

  1. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/food-safety
  2. http://www.pom.go.id/files/2017/6_keamananpangan.pdf
  3. https://www.efsa.europa.eu/en/press/news/180110
  4. https://www.ofimagazine.com/content-images/news/3-mcpd1.pdf from dr. ir. marc kellens is global technical director and dr. ir wim de greyt is r&d manager at desmet ballestra
  5. palm oil engineering bulletin no. 124
  6. https://www.gea.com/en/articles/3-mcpd/3-mcpd-esters-in-palm-oil.jsp
  7. http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/news-and-events/news-details/en/c/1204499/
  8. code of practice for the reduction of 3-monochloropropane-1,2- diol esters (3-mcpdes) and glycidyl esters (ges) in refined oils and food products made with refined oils, cxc 79-2019
  9. removing 3-mcpde and ge from edible oil, bertrand matthaus, frank pudel, gabriele schtotz, benoit schilter, claus schurrz, ofi magazine 2018,
  10. http://palmoilis.mpob.gov.my/publications/poeb/poeb124-nuzul.pdf

 

 

Dibuat oleh :

Anita Rachmawati

Balai Pengujian Mutu Barang

Direktorat Standardisasi dan Pengendalian Mutu

Kementerian Perdagangan