Ringkasan: 3-monochloropropane-1,2-diol esters atau 3-MCPDE dan glycidyl esters atau GE adalah cemaran proses yang dapat muncul pada minyak makan rafinasi dan pangan yang memakai minyak tersebut. FDA menjelaskan bahwa keduanya dapat terbentuk ketika minyak dipanaskan pada suhu sangat tinggi dalam pemurnian industri untuk menghilangkan rasa, warna, atau bau yang tidak diinginkan. Codex Alimentarius kemudian mengadopsi Code of Practice CXC 79-2019 untuk membantu otoritas, produsen, pengolah minyak, dan produsen pangan mencegah serta menurunkan pembentukan 3-MCPDE dan GE.
Artikel ini disusun sebagai panduan teknis untuk rubrik Wawasan GIMNI. Fokusnya bukan mengulang berita lama tentang isu 3-MCPDE dan GE, melainkan membaca ulang sumber utama: FDA, catatan adopsi Codex 2019, dan naskah CXC 79-2019. Karena menyangkut standar, pengolahan, dan mutu pangan, pembaca juga dapat menelusuri konteks kebijakan melalui halaman regulasi GIMNI bila diperlukan.
Apa itu 3-MCPDE dan GE?
FDA menyebut 3-MCPDE dan GE sebagai kontaminan yang dapat terjadi pada minyak makan, termasuk minyak nabati, serta pada pangan yang dibuat dari minyak tersebut. Konsentrasi tertinggi umumnya ditemukan pada refined palm oil dan palm olein oil, tetapi FDA juga mencatat bahwa senyawa ini dapat ditemukan pada minyak nabati rafinasi lain, seperti safflower, kelapa, bunga matahari, dan kedelai, serta pada minyak laut rafinasi seperti minyak ikan.
Dalam tubuh, 3-MCPDE dan GE dapat terurai menjadi 3-MCPD dan glycidol. FDA menjelaskan bahwa dalam studi pada hewan pengerat, 3-MCPD menimbulkan efek merugikan pada ginjal dan organ reproduksi jantan, sedangkan 3-MCPD dan glycidol menyebabkan kanker pada studi tersebut. CXC 79-2019 juga menyebut 3-MCPDE dan 3-MCPD sebagai non-genotoxic carcinogens, sementara GE dan glycidol disebut genotoxic carcinogens. Artikel ini tidak menambahkan klaim medis di luar rumusan sumber tersebut; pesan praktis dari FDA dan Codex adalah menurunkan paparan melalui pengurangan kadar cemaran dalam minyak dan produk pangan.
Mekanisme 3-MCPDE berbeda dari GE
Perbedaan paling penting bagi industri adalah mekanisme pembentukan. CXC 79-2019 menjelaskan bahwa 3-MCPDE terbentuk terutama dari reaksi antara senyawa yang mengandung klorin dengan acylglycerols, yaitu triacylglycerols (TAG), diacylglycerols (DAG), dan monoacylglycerols (MAG). Dengan kata lain, pembentukan 3-MCPDE bergantung pada keberadaan prekursor klorin dan struktur gliserida dalam minyak.
GE berbeda. CXC 79-2019 menyebut GE terbentuk terutama dari DAG atau MAG dan tidak memerlukan senyawa klorin. Dokumen yang sama menyatakan pembentukan GE mulai sekitar 200°C dan meningkat secara eksponensial ketika suhu naik. Ketika DAG melebihi 3-4 persen dari total lipid, potensi pembentukan GE meningkat. Karena itu GE umumnya lebih langsung dikaitkan dengan suhu deodorization yang tinggi dan komposisi DAG/MAG minyak.
Perbedaan ini menjelaskan mengapa kadar 3-MCPDE dan GE dalam satu sampel minyak tidak selalu bergerak bersama. CXC 79-2019 menyatakan, karena mekanismenya berbeda, strategi mitigasinya juga berbeda, dan secara umum tidak ada hubungan langsung antara tingkat relatif 3-MCPDE dan GE pada sampel minyak individual.
Mengapa suhu saja tidak cukup menjelaskan masalah?
Dalam diskusi awam, cemaran proses sering disederhanakan menjadi “terbentuk karena suhu tinggi”. Pernyataan itu sebagian benar untuk GE, tetapi tidak cukup untuk 3-MCPDE. CXC 79-2019 mencatat bahwa GE mulai terbentuk sekitar 200°C dan menjadi lebih signifikan pada suhu di atas 230°C. Sebaliknya, pembentukan 3-MCPDE dapat terjadi pada kisaran 160-200°C dan tidak meningkat hanya karena suhu makin tinggi. Artinya, menurunkan suhu memang dapat menekan GE, tetapi tidak otomatis menyelesaikan 3-MCPDE bila prekursor klorin dan acylglycerols tetap tersedia.
FDA juga menegaskan bahwa banyak faktor memengaruhi kemungkinan minyak membentuk 3-MCPDE dan GE saat refining: iklim, tanah, kondisi tumbuh tanaman penghasil minyak, genotipe, teknik panen, dan kondisi proses. Codex memasukkan faktor-faktor itu ke dalam rekomendasi karena prekursor tidak muncul mendadak di deodorizer. Sebagian sudah terbentuk atau terbawa sejak kebun, panen, pengangkutan, penyimpanan, dan produksi crude oil.
Prekursor dari kebun: klorin, DAG, MAG, dan lipase
CXC 79-2019 menjelaskan bahwa tanaman penghasil minyak dapat menyerap ion klorida, dalam bentuk senyawa yang mengandung klorin, selama pertumbuhan dari tanah, pupuk, pestisida, dan air. Ion tersebut dapat berubah menjadi senyawa klorin reaktif yang berperan dalam pembentukan 3-MCPDE saat oil refining. Karena itu, pengelolaan sumber klorin adalah bagian dari mitigasi, bukan hanya isu laboratorium refinery.
Untuk minyak dari buah seperti sawit, faktor lipase juga penting. CXC 79-2019 menyebut buah dan biji penghasil minyak mengandung enzim lipase. Pada buah, aktivitas lipase meningkat seiring kematangan. Lipase dapat berinteraksi dengan minyak dari buah matang dan dengan cepat mendegradasi TAG menjadi free fatty acids atau FFA, DAG, dan MAG. DAG dan MAG kemudian menjadi prekursor penting, terutama untuk GE. Pada biji yang disimpan dengan baik, efek lipase disebut dapat diabaikan, tetapi pada buah sawit penanganan panen dan kecepatan olah menjadi relevan.
Mitigasi dari kebun, panen, dan pengangkutan
Codex menempatkan mitigasi sebagai kerja rantai pasok. Untuk tanaman baru, CXC 79-2019 menyarankan petani mempertimbangkan varietas kelapa sawit dengan aktivitas lipase rendah pada buah, bila tersedia. Tujuannya bukan membuat klaim varietas tunggal, melainkan menurunkan pembentukan FFA dan prekursor acylglycerol sejak sumber bahan baku.
Pada tahap panen, prinsipnya adalah mengendalikan kondisi yang mempercepat degradasi minyak. Codex mengaitkan teknik panen dengan prekursor karena panen yang tidak tepat, buah terlalu matang, luka buah, atau penundaan pengolahan dapat meningkatkan FFA, DAG, dan MAG. Untuk minyak sawit, pesan teknisnya adalah menjaga kematangan panen, mengurangi kerusakan fisik buah, mempercepat pengangkutan ke pabrik, dan menghindari penundaan yang memberi waktu bagi lipase bekerja.
Pengangkutan dan penerimaan di pabrik juga berperan. Makin panjang waktu antara panen dan sterilization, makin besar peluang degradasi TAG pada buah yang aktivitas lipasenya tinggi. Karena itu, disiplin logistik TBS bukan hanya soal rendemen dan FFA, tetapi juga bagian dari pengendalian prekursor yang kemudian memengaruhi potensi pembentukan GE dan, dalam konteks kualitas minyak, kesiapan minyak memasuki proses rafinasi.
Sterilisasi dan produksi crude oil: mengunci mutu sebelum refining
CXC 79-2019 tidak memperlakukan refining sebagai titik pertama pengendalian. Dalam bagian crude oil production and treatment, Codex meminta prosesor menilai prekursor dalam batch crude vegetable oils atau fish oils, seperti DAG, FFA, dan senyawa yang mengandung klorin, agar parameter refining dapat disesuaikan dengan jenis minyak dan kondisi proses. Pendekatan ini penting bagi industri sawit karena kualitas CPO yang masuk refinery tidak selalu homogen.
Sterilisasi buah sawit secara praktis berfungsi menghentikan aktivitas enzim, memudahkan pelepasan buah, dan membantu menstabilkan mutu bahan sebelum ekstraksi. Dalam kerangka Codex, nilai sterilisasi dan pengolahan cepat adalah menahan pembentukan FFA serta turunannya sebelum minyak masuk tahapan pemurnian. Namun sterilisasi bukan penghapus otomatis semua prekursor. Jika klorin, DAG, MAG, atau FFA sudah tinggi, refinery tetap harus membaca profil minyak dan menyesuaikan proses.
Refining: degumming, netralisasi, bleaching, dan deodorization
Menurut CXC 79-2019, deodorization adalah proses steam distillation pada tekanan rendah, sekitar 1,5-6,0 mbar, dan suhu 180-270°C untuk menghilangkan FFA, warna, senyawa volatil, dan kontaminan tertentu. Rentang suhu ini menjelaskan mengapa tahap deodorization menjadi perhatian utama untuk GE dan 3-MCPDE. Namun solusi tidak cukup dengan satu tombol suhu, karena refining juga harus menjaga bau, rasa, stabilitas, profil FFA, nutrien, serta penghilangan kontaminan seperti pestisida dan mikotoksin.
Pada degumming, Codex menyebut penurunan suhu degumming dapat membantu mengurangi pembentukan prekursor 3-MCPDE pada minyak nabati, meski suhu bergantung pada jenis minyak. Pada neutralization, penggunaan chemical refining sebagai alternatif physical refining dapat membantu menghilangkan prekursor seperti klorida dan menurunkan FFA, sehingga memungkinkan suhu deodorization lebih rendah pada minyak nabati atau minyak ikan. Pada tahap bleaching dan deodorization, pemilihan adsorben, kondisi proses, dan target mutu harus dibaca bersama, bukan sebagai tindakan terpisah.
Bagi refinery sawit, implikasinya adalah mengelompokkan crude oil berdasarkan risiko prekursor, tidak memperlakukan semua batch sama, dan menyeimbangkan target pengurangan GE dengan kendali 3-MCPDE. GE dapat ditekan dengan menghindari suhu deodorization yang tidak perlu terlalu tinggi dan memperhatikan kadar DAG/MAG. 3-MCPDE menuntut perhatian tambahan pada senyawa klorin serta kondisi proses yang dapat memfasilitasi reaksinya.
Post-refining dan pemilihan minyak untuk produk pangan
CXC 79-2019 juga memuat tindakan setelah refining untuk minyak yang kadar 3-MCPDE atau GE-nya masih lebih tinggi dari yang diinginkan bagi penggunaan tertentu. Codex menyebut additional bleaching dan deodorization setelah proses awal dapat menurunkan GE pada refined palm oil, dengan catatan deodorization kedua dilakukan pada suhu lebih rendah daripada yang pertama. Aplikasi activated bleaching earth pada post refining juga disebut dapat menurunkan GE pada refined vegetable oils.
Selain itu, Codex menyebut short-path distillation pada tekanan di bawah 1 mbar dan suhu 120-270°C dapat menurunkan komponen acylglycerol serta kadar 3-MCPDE dan GE. Untuk MCT oil, dokumen itu juga mencatat perlakuan tertentu dengan fatty acids, kation, dan basa yang mengonversi 3-MCPDE menjadi MAG, DAG, dan TAG, serta GE menjadi DAG. Penyebutan ini bukan berarti semua teknologi cocok untuk semua minyak; Codex menempatkannya sebagai pilihan yang perlu dinilai menurut jenis minyak, target penggunaan, mutu akhir, dan kelayakan proses.
Di sisi produsen pangan, Codex memberi arahan sederhana tetapi penting: memilih refined oils dengan kadar 3-MCPDE dan GE yang rendah, baik karena sifat alami maupun karena penerapan mitigasi, akan menurunkan kadar kedua senyawa dalam produk akhir yang menggunakan minyak tersebut. Untuk frying, CXC 79-2019 mencatat bahwa penggunaan refined vegetable oils itu sendiri tidak berkontribusi pada pembentukan tambahan 3-MCPDE dan GE; pembentukan tambahan 3-MCPDE saat frying dapat terkait jenis makanan yang digoreng, misalnya produk daging dan ikan.
Kesimpulan: pengendalian harus berbasis profil risiko
Codex mengadopsi Code of Practice ini pada Sidang Codex Alimentarius Commission ke-42 di Jenewa pada Juli 2019. Catatan adopsi Codex menyebut tujuan COP adalah memberikan praktik manajemen yang dapat diterapkan otoritas nasional, produsen, pengolah, dan pelaku pangan untuk menurunkan pembentukan 3-MCPDE dan GE dalam minyak rafinasi serta produk yang dibuat dari minyak tersebut.
Bagi industri minyak sawit, pelajaran utamanya adalah pengendalian tidak bisa berhenti pada “turunkan suhu”. GE memang sangat dipengaruhi suhu tinggi dan kadar DAG/MAG, tetapi 3-MCPDE bergantung pada interaksi klorin dan acylglycerols, dengan perilaku suhu yang berbeda. Maka mitigasi yang kuat harus dimulai dari kebun, panen, angkut, sterilisasi, produksi CPO, pemetaan prekursor, desain refining, post-refining bila diperlukan, sampai pemilihan minyak untuk produk pangan. Pendekatan ini tidak menjanjikan nol risiko, tetapi memberi kerangka teknis untuk menurunkan kadar cemaran proses berdasarkan sumber, mekanisme, dan penggunaan akhir minyak.
Sumber pantauan
- FDA, “3-Monochloropropane-1,2-diol (MCPD) Esters and Glycidyl Esters” — https://www.fda.gov/food/process-contaminants-food/3-monochloropropane-12-diol-mcpd-esters-and-glycidyl-esters
- Codex Alimentarius, “Codex adopts code of practice to reduce exposure to contaminants in refined oils” — https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/news-and-events/news-details/de/c/1204499
- Codex Alimentarius, “CXC 79-2019: Code of Practice for the Reduction of 3-MCPDEs and GEs in Refined Oils and Food” — https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/sh-proxy/ro/?lnk=1&url=https%253A%252F%252Fworkspace.fao.org%252Fsites%252Fcodex%252FStandards%252FCXC%2B79-2019%252FCXC_079e.pdf
