J. Kartika Kimia , November 2021, 4, (2), 106-110 Journal homepage : http://jkk.unjani.ac.id/index.php/jkk P-ISSN: 2655-1322     E-ISSN: 2655-0938

## Fortifikasi dan Ketersediaan Zat Besi pada Pangan Berbasis Kedelai Menggunakan Fortifikan Biji Wijen

## Iron Fortification and Bioavailibility of Soybean Basis with Sesame Seed
Fauzan Amin*, Micha Mahardika, Boima Situmeang, Agus Malik Ibrahim,
Uvi Dwiyana, Umar Fauzi
Program Studi Kimia Sekolah Tinggi Analis Kimia Cilegon
*E-mail: khotibkhottob@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.26874/jkk.v4i2.91
Received : 24 Nov 2021, Revised : 30 Nov 2021, Accepted : 30 Nov 2021, O nline : 30 Nov 2021

## Abstrak
Anemia merupakan salah satu masalah gizi paling umum di negara berkembang, termasuk Indonesia. Kekurangan zat besi dapat menimbulkan gangguan atau hambatan  pertumbuhan pada sel tubuh maupun sel otak. Fortifikasi makanan merupakan salah satu upaya yang dapat dilakukan di antara berbagai solusi perbaikan gizi. Salah satu alternatif bahan pangan yang dapat difortifikasi adalah bahan pangan berbasis kedelai  seperti  tahu  dan  susu  kedelai.  Biji  wijen  merupakan    biji-bijian  yang  belum  banyak  diolah menjadi fortifikan. Penentuan ketersediaan Fe secara in vitro pada tahu dan susu kedelai terfortifikasi biji  wijen  ditentukan  dengan  kelarutan  Fe  pada  kondisi  fsiologikalnya  menggunakan  enzim  pepsin pankreatin dan ekstrak bile. Kadar Fe tertinggi pada tahu mentah, olahan rebus, dan goreng terfortifikasi terjadi pada penambahan fortifikan sebesar 20, 40, dan 50% dengan ketersediaan Fe 0,2456; 1,9206; dan  0,3384 mg. Susu kedelai terfortifikasi mengandung kadar Fe tertinggi  terdapat pada sampel E (60 g kedelai dan 40 g biji wijen) sebesar 0,4967 mg.
Kata kunci: anemia, biji wijen, fortifikasi

## Abstract
Anemia is one of the most common nutritional problems in developing countries, including Indonesia. Iron deficiency can cause interference or inhibition to growth, both body cells and brain cells. Food fortification is  one  of the  efforts  that  can  be  done  among  various nutritional  improvement  solutions. One alternative food ingredient that can be fortified is soy-based food like tofu and soy milk. Sesame seeds are one of the grains that have not been much processed into fortification. Availability of Fe in fortified tofu and soymilk was determined by the solubility of Fe in its physiological conditions using pancreatin enzyme pepsin and bile extract. The highest Fe content in the fortified sample for raw, boiled, fried tofu respectively is 0,2456; 1,9206; and 0,3384 mg with 20, 40,50 % addition of fortificant. The highest levels of Fe for soy milk was in sample E (60 g soybeans and 40 g sesame seeds) with the Fe availability is 0,4967 mg.

## Keywords: anemia, fortification, sesame seeds
1 Pendahuluan Anemia merupakan penurunan kadar hemoglobin  di  bawah  normal  akibat  dari gangguan  metabolisme  zat  besi  yang  terdiri  dari penyerapan, pengangkutan, penyimpanan, pemanfaatan  dan  pengeluaran.  Penyebab  utama terjadinya anemia yaitu kekurangan zat besi (Fe),
asupan yang tidak baik, hilangnya sel darah merah karena  trauma,  infeksi,  perdarahan  kronis, menstruasi, dan penurunan atau kelainan pembentukan sel [1]. Salah satu upaya yang dapat ditempuh  untuk  mengatasi  dan  mencegah kekurangan zat besi yaitu perbaikan makanan dan fortifikasi pangan.
Fortifikasi  pangan  merupakan  strategi  yang paling tepat dalam menangani masalah kekurangan  zat  besi  dalam  jangka  panjang. Pangan berasal dari kedelai, seperti tahu dan susu kedelai  merupakan  bahan  pangan  yang  paling cocok  digunakan  karena  biasa  dikonsumsi  untuk semua  lapisan,  terutama  menengah  ke  bawah. Fortifikan  yang  umum  digunakan  adalah  besi EDTA,  glisinat,  fumarat,  dan  suksinat.  Besi EDTA merupakan fortifikan yang lebih baik dari besi glisinat, fumarat, dan suksinat yang memiliki kadar  Fe  tertinggi  pada  sampel  tahu  sebesar 1,5313  mg  dan  susu  kedelai  sebesar  7,5846  mg [2]. Penggunaan besi EDTA sebagai fortifikan zat besi  pada  pangan  berbasis  kedelai  memiliki efektivitas fortifikasi yang lebih tinggi dibandingkan  dengan  fortifikan  Fero  Fumarat untuk  sampel  tempe,  tahu  dan  susu  kedelai berturut-turut sebesar 98,19%, 65,08% dan 66,27 % [3].
Besi  EDTA  aman  digunakan,  namun harganya  cukup  mahal,  termasuk  bahan  kimia sintetis,  dan  sangat  tidak  populer  di  kalangan masyarakat sehingga bisa menimbulkan keraguan dalam  penerapannya.  Oleh  karena  itu  diperlukan fortifikan alami yang cukup terjangkau dan mudah didapat.  Salah  satu  fortifikan  alami  yang  kaya akan  kandungan  zat  besinya  adalah  biji  wijen. Menurut  USDA  (Kementrian  Pertanian  Amerika serikat)  pada  tahun  2019  [4],  biji  wijen mengandung zat besi sebesar 14,55 mg/100 gram yang  lebih  tinggi  dari  daging  merah,  tiram,  hati, bayam, dan kentang serta telah digunakan sebagai fortifikan pada cake kue tahu [5].
Tepung  wijen  juga  telah  digunakan  sebagai fortifikan untuk meningkatkan kandungan mineral pada biskuit dan roti [6]. Oleh karena itu biji wijen sangat  potensial  dijadikan  fortifikan  alami  pada tahu  olahan  rumah  dan  susu  kedelai  serta  perlu dilakukan  penelitian  untuk  menguji  ketersediaan zat besi secara in vitro pada tahu dan susu kedelai terfortifikasi biji wijen. Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah menghasilkan tahu dan susu kedelai  yang kaya akan zat besi

## 2 Metode Penelitian
Tepung  wijen  dibuat  dari  biji  wijen  dengan karakteristik  berwarna  kuning  keputihan.  Biji wijen  kemudian  dikeringkan  pada  suhu  55-60 o C selama 2-3 jam. Kemudian, biji wijen dihancurkan dengan  blender  untuk  mendapatkan  tepung. Sampel  pangan  berbasis  kedelai  yang  digunakan adalah  tahu  dan  susu  kedelai.  Fortifikasi  kedua sampel tersebut mengikuti metode yang
digunakan oleh Trihartiani [7] dengan penambahan  fortifikan  biji  wijen  dengan  tingkat substitusi 0, 10, 20, 25, 30, 40, dan 50 %.
Penentuan  ketersediaan  Fe  secara  in  vitro ditentukan  dengan  kelarutan  Fe  pada  kondisi fsiologikalnya menggunakan enzim pepsin pankreatin dan ekstrak bile menurut metode yang dijelaskan  oleh  Svanberg  [8]  dan  sedikit modifikasi  seperti  dalam  Matuschek  [9]  jumlah kelarutan  besi  dalam  filtrat  dinyatakan  sebagai persentase  dari  jumlah  total  besi  dalam  sampel menggunakan AAS (spektroskopi serapan atom).

## 3 Hasil dan Diskusi
3.1 Ketersediaan Zat Besi Secara In Vitro pada Tahu
Metode in  vitro merupakan  simulasi  sistem pencernaan tubuh dan proses penyerapan zat besi dari kompleksnya bahan pangan. Metode in vitro digunakan karena lebih mudah dan murah dalam menganalisa  ketersediaan  zat  besi  dalam  bahan pangan. Metode in vitro memungkinkan pengontrolan  kondisi  secara  tepat  selama pengujian [10].
Pepsin  HCl  merupakan  simulasi  pada  getah lambung  atau  cairan  dalam  lambung.  Kondisi asam  dibuat  karena  dalam  lambung  manusia memiliki kondisi asam.  Hal tersebut dikarenakan adanya sekresi asam lambung oleh sel-sel mukosa lambung.  Asam  lambung  akan  membuat  pH dalam  lumen  sekitar  2-2,5  yang  merupakan  pH optimum  untuk  aktivitas  enzim  pepsin  yang digunakan  untuk  mengkatalis  hidrolisis  sebagai protein pada sampel. Kondisi asam lambung juga diperlukan  untuk  mengubah  pepsinogen  yang belum aktif menjadi pepsinogen yang aktif.
Shaking  water  bath merupakan  simulasi gerak  peristaltik  lambung  pada  sampel    yang berfungsi  menghomogenkan  bahan  makanan dengan  getah  lambung.  Adapun  pankreatin  bile adalah  simulasi  yang  menyerupai  getah  yang dikeluarkan  oleh  kelenjar  pankreas.  Cairan  ini mengandung  NaHCO 3 yang  dapat  menetralkan cairan  dalam  lambung  yang  dapat  berfungsi sebagai pemecah ikatan protein pada sampel Analisis  total  kadar  zat  besi  pada  penilitian ini  dilakukan  dengan  menggunakan  metode Atomic  Absorption  Spectroscopy (AAS).  AAS adalah  salah  satu  jenis  analisa  spektrometri berdasarkan serapan suatu sinar oleh suatu atom. Sinar  yang  tidak  diserap,  akan  diteruskan  dan diubah menjadi  sinyal  listrik  yang terukur.  Hasil analisis  kadar  zat  besi  pada  tahu  dengan  tingkat
substitusi fortifikan berbeda disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Uji in vitro Tahu Terfortifikasi
Substitusi Fortifikan (%) Kadar Fe (mg) Mentah Rebus Goreng 0 0.0388 0.0516 0.1743 10 0.1897 0.0912 0.3385 20 0.2456 0.1202 0.0222 25 0.0268 0.2298 0.1096 30 0.0931 0.1443 0.0750 40 0.0816 1.9106 0.3368 50 0.0888 0.1708 0.3384
Tabel  1  menunjukkan  bahwa  dengan penambahan  fortifikan  tepung  biji  wijen  dengan variasi  yang  lebih  tinggi  dapat  menaikkan  kadar Fe. Kadar Fe tertinggi yaitu 0,2456 mg diperoleh dengan variasi penambahan 20% tepung biji wijen pada  tahu  mentah.  Hasil  tersebut  masih  lebih rendah  dari  penelitian  sebelumnya  [2]  yang menggunakan  besi  EDTA  sebagai  fortifikan. Setelah dilakukan pemasakan kadar Fe tertinggi yaitu  1,9106  mg  dengan  variasi  penambahan 40%  pada  olahan  tahu  rebus,  dan  kadar  Fe tertinggi  pada  olahan  tahu  goreng  yaitu  0,3385 mg  dengan  variasi  penambahan  tepung  wijen 10%.  Secara  umum,  variasi  penambahan fortifikan  dan  pengaruh  perlakuan  ditunjukkan pada Gambar 1.
.
Gambar  1.  Uji  in  vitro  tahu  mentah,  rebus,  dan tahu terfortifikasi
Gambar  1  menunjukkan  bahwa  perebusan dan penggorengan dapat meningkatkan ketersediaan zat besi pada sebagian besar variasi substitusi  fortifikan.  Hasil  ini  berbeda  dengan penelitian [11] dan [12] yang menyebutkan bahwa perlakuan  panas  akan  menurunkan    kadar  Fe karena  terlarut  dalam  medium/cairan  yang digunakan  pada  proses  penggorengan  dan perebusan. Perbedaan tersebut mungkin disebabkan karena besi banyak yang terlepas dari
matriksnya  pada  sampel  tahu  terfortifikasi sehingga  meningkatkan  ketersediaan  zat  besi. Selain itu, Air yang digunakan untuk merebus dan minyak  yang  digunakan  untuk  menggoreng mungkin saja sudah memiliki kandungan Fe yang berdampak pada peningkatan kadar Fe.

## 3.2 Ketersediaan Zat Besi Secara In Vitro pada Susu
Sampel  susu  kedelai  dengan  penambahan fortifikan biji wijen dibuat dengan menambahkan biji wijen pada cairan susu kedelai dan dididihkan bersama. Pengujian ketersediaan zat besi secara in vitro pada sampel susu kedelai dilakukan dengan penambahan  fortifikan  biji  wijen.  Fortifikan ditambahkan ke dalam susu kedelai sebesar 0; 10; 20; 30; 40; dan 50 g. Penambahan 0 g bertujuan untuk  mengetahui  kadar  Fe  yang  berasal  dari kedelai  tanpa  adanya  pengaruh  penambahan fortifikan biji wijen. Hasil uji ketersediaan zat besi secara  in  vitro  pada  sampel  susu  kedelai ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 . Hasil Uji in vitro Susu Terfortifikasi
Pada Tabel 2, terlihat bahwa dengan adanya penambahan fortifikan biji wijen terjadi kenaikan kadar  Fe  dibandingkan  tanpa  penambahan fortifikan (0 g). Hal tersebut membuktikan bahwa biji wijen dapat digunakan sebagai fortifikan yang dapat meningkatkan kadar Fe dan bermanfaat bagi kesehatan  serta  mengurangi  risiko  terkena penyakit  akibat  kekurangan  zat  besi.  Namun dengan  semakin  bertambahnya  jumlah  fortifikan yang  ditambahkan  tidak  menghasilkan  kadar  Fe yang semakin besar. Kadar Fe yang tinggi bukan disebabkan  karena  penambahan  fortifikan  yang semakin banyak, namun memiliki kondisi optimal tersendiri  yang  menghasilkan  kadar  Fe  tertinggi. Rata-rata kadar Fe tertinggi terdapat pada sampel E (60 g kedelai dan 40 g biji wijen) sebesar 1,0015 mg dan rata-rata kadar Fe terendah terdapat pada sampel A (100 g kedelai dan 0 g biji wijen) sebesar sebesar 0,5872 mg. Hasil tersebut cukup jauh dari kadar  yang  direkomendasikan  (8-15  mg)  karena ada  pengaruh  inhibitor  yang  mengganggu penyerapan Fe.
Sampel Kedelai (g) Biji Wijen (g) Kadar Fe (mg) Ulangan Ke- Rata- rata (g) 1 2 A 100 0 0.5712 0.6033 0.5872 B 90 10 0.7602 0.9372 0.8487 C 80 20 0.6355 0.6878 0.6616 D 70 30 0.6194 0.9412 0.7803 E 60 40 0.8085 1.1946 1.0015 F 50 50 0.4907 1.0739 0.7823
Biji wijen dapat digunakan sebagai pendekatan alternatif peningkatan kadar zat besi. Sifat stabil dari biji wijen menjadi alasan biji wijen dapat  digunakan  sebagai  fortifikan  zat  besi  pada makanan  hasil  olahan  kedelai  khususnya  susu kedelai.  Bioavailabilitas  zat  besi  fortifikan  yang digunakan  terhadap  sampel  susu  kedelai  dapat berjalan  dengan  baik  dapat  dilihat  dari  nilai  Fe terekstrak yang dihasilkan melebihi Fe terekstrak yang  terdapat  pada  kontrol  tanpa  penambahan fortifikan walaupun dengan hasil yang variatif
Kadar  Fe  yang  dihasilkan  jauh  lebih  kecil dibandingkan  dengan  jumlah  fortifikan  yang ditambahkan  karena  beberapa  faktor  diantaranya penggunaan NaOH sebagai pengatur pH pada uji in  vitro  yang  berpotensi  membentuk  endapan Fe(OH) 3 .
Proses  yang  dilakukan  merupakan  simulasi pencernaan di dalam tubuh yang dilakukan secara enzimatis di luar tubuh. Reaksi enzimatis dengan metode in vitro pencernaan tentu tidak akan bisa disamakan  persis  dengan  pencernaan  di  dalam tubuh.  Pada  proses  pencernaan  di  dalam  tubuh banyak  yang  tidak  bisa  disimulasikan  di  luar tubuh.
Metode in  vitro menjadi  satu  cara  untuk mengetahui  bisa  tidaknya  suatu  zat  terserap dengan  mensimulasikan  suhu,  cairan,  dan  enzim yang terkait sama seperti di dalam tubuh. Secara umum, besi yang terdapat dalam makanan ketika masuk  ke  dalam  lambung  akan  dibebaskan menjadi  ion  feri  dengan  bantuan  asam  lambung (HCl). Ion feri tersebut kemudian masuk ke usus halus  dan  diubah  menjadi  ion  fero  karena kehadiran alkali, kemudian ion fero diabsorpsi dan sebagian  disimpan  sebagai  senyawa  feritin  dan sebagian lagi masuk ke peredaran darah berikatan dengan  protein  yang  akan  digunakan  kembali untuk sintesis hemoglobin [13].

## 4 Kesimpulan
Tahu dan susu kedelai terfortifikasi biji wijen behasil dibuat dan dapat meningkatkan ketersediaan  zat  besi  sehingga  bisa  mengurangi masalah  anemia  di  Indonesia.  Biji  wijen merupakan  fortifikan  alami  yang  potensial digunakan  untuk  pangan  berbasis  kedelai  karena harganya  yang  murah,  mudah  didapat  dan  tidak menimbulkan efek samping
Daftar Pustaka [1].   Lestari  IP,  Lipoeto  NI,  Almurdi  A.
Hubungan  Konsumsi  Zat  Besi  dengan
Kejadian Anemia pada Murid SMP Negeri 27  Padang.  J  Kesehat  Andalas  [Internet].
2018;6(3):507. Available from: http://dx.doi.org/10.25077/jka.v6.i3.p507-
511.2017
[2].   Fauzan  A,  Zulys  A,  Bakri  R.  Fortifikasi Dan  Ketersediaan  Zat  Besi  Pada  Bahan Pangan  Berbasis  Kedelai  Menggunakan Besi Edta, Glisinat, Fumarat, Dan Suksinat. J ITEKIMA. 2017;1(1):95–106.
[3].   Adriana  ED,  Aminingsih  T,  Zulya  A. Efektifitas Fortifikasi Zat Besi NaFeEDTA dan  Fero  Fumarat  pada  Pangan  Berbasis Kedelai Melalui Uji Bioavailabilitas Secara In Vitro. J Chem Inf Model. 2019;53(9):1689–99.
[4].   U.S  Department  of  Agriculture.  Seeds, sesame seeds, whole, dried [Internet]. Food Data  Central.  2019  [cited  2019  Aug  12]. Available from:
https://fdc.nal.usda.gov/fdc- app.html#/food-details/170150/nutrients
[5].   Arimba Wani Y, Farina A, Sri Wahyuni E.
Peningkatan Kadar Kalsium dengan Penambahan  Tepung  Wijen  pada  Cake Ampas  Tahu.  Indones  J  Hum  Nutr [Internet]. 2015;2(2):101–7. Available from: http://dx.doi.org/10.21776/ub.ijhn.2015.00
2.02.5
[6].   El-Enzi  SM,  Andigani  NM,  Al-Tamimi NA,  Gabr  GA.  Physico  Chemical  and Sensory Evaluation of the Fortified Biscuits with Sesame Cake Flour. Asian Food Sci J [Internet].  2018;5(4):1–8.  Available  from: http://dx.doi.org/10.9734/afsj/2018/45232 [7].   Trihartiani E. Efektivitas Ferrous Bisglycinate  Sebagai  Fortifikan  Zat  Besi terhadap Keberadaan Polifenol pada Pangan  Berbasis  Kedelai.  Universitas Indonesia; 2013.
[8].   Svanberg U, Lorri W, Sandbeag A-S. Lactic Fermentation  of  Non-Tannin  and  High- Tannin  Cereals:  Effects  on  In  Vitro Estimation of Iron Availability and Phytate Hydrolysis. J Food Sci [Internet]. 1993;58(2):408–12. Available from: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365- 2621.1993.tb04286.x
[9].   Matuschek  E,  Towo  E,  Svanberg  U. Oxidation  of  Polyphenols  in  Phytate- Reduced  High-Tannin  Cereals:   Effect  on Different Phenolic Groups and on in Vitro Accessible  Iron.  J  Agric  Food  Chem [Internet].  2001;49(11):5630–8.  Available
from: http://dx.doi.org/10.1021/jf0108157
[10].   Guéguen L, Pointillart A. The Bioavailability  of  Dietary  Calcium.  J  Am Coll  Nutr  [Internet].  2000;19(sup2):119S- 136S. Available
from:
http://dx.doi.org/10.1080/07315724.2000.1 0718083 [11].   Astuti  R,  Aminah  S,  Syamsianah  A.
Analisis  Zat  Gizi  Tempe  Fortifikasi  Zat Besi  Berdasarkan  Pemasakan.  Lpmm
Unimus. 2012;
[12].   Mahardika M, Amin F, Ganda Risdiyono A. Effect  of  Cooking  on  Iron  Availibility  in Fortified  Homemade  Tempeh.  EKSAKTA J  Sci  Data  Anal  [Internet].  2020;21–7.
Available from: http://dx.doi.org/10.20885/eksakta.vol1.iss 1.art4
[13].   Wahidayat I. Buku Kuliah Ilmu Kesehatan Anak. Jakarta: FK - UI; 2007.