Sukatan / Tingkatan 5 · Bab 2

Nutrisi dan Teknologi Makanan

Pinggan Sihat Malaysia dan nilai kalori makanan, nutrien yang diperlukan oleh tumbuhan, cara kitar nitrogen menambah dan menyingkirkan ion nitrat, cara teknologi meningkatkan pengeluaran makanan dan mengawet makanan, serta undang-undang yang menjamin keselamatan makanan dan suplemen. m/s 46–89

Nota

Kod warna

Bab ini bertanya apakah konsep yang diterapkan oleh kempen Pinggan Sihat Malaysia oleh Kementerian Kesihatan Malaysia, apakah kepentingan kitar nitrogen kepada tumbuhan, dan akta yang mengawal penyediaan dan penjualan makanan di Malaysia m/s 46. Pengguna yang bijaksana akan sentiasa menyemak status keselamatan produk makanan dan suplemen kesihatan m/s 47.

2.1 Gizi Seimbang dan Nilai Kalori

Kekurangan atau berlebihan mana-mana kelas makanan menyebabkan malnutrisi m/s 48. Pinggan Sihat Malaysia oleh Kementerian Kesihatan Malaysia mengisi separuh pinggan dengan buah dan sayur, suku pinggan dengan nasi atau sumber karbohidrat lain, dan suku pinggan dengan ikan atau sumber protein lain m/s 49. Mesej utamanya ialah makan 3 hidangan utama yang sihat sehari, 1–2 snek yang sihat jika perlu, lebih makanan berbijirin, kurang makanan bergoreng dan bersantan, dan lebih kerap makan makanan yang dimasak di rumah m/s 49.

Nilai kalori bagi sesuatu makanan ialah jumlah tenaga yang dibebaskan daripada pengoksidaan atau pembakaran lengkap 1 g makanan tersebut m/s 50. Satu kalori bersamaan 4.2 joule, satu kilokalori bersamaan 4200 joule atau 4.2 kilojoule, dan unit S.I. bagi nilai kalori ialah joule per kilogram m/s 50. Kalorimeter bom mengukur nilai kalori: karbohidrat dan protein memberikan 16.7 kJ g⁻¹ manakala lemak memberikan 37.6 kJ g⁻¹ m/s 50. Minyak sawit mempunyai nilai kalori 38.00 kJ g⁻¹, nasi 15.04 kJ g⁻¹ dan kubis hanya 0.34 kJ g⁻¹ m/s 51. Dalam Eksperimen 2.1, 1 g setiap satu kacang tanah, roti dan ikan bilis memanaskan 10 g air untuk menganggarkan nilai kalorinya m/s 51.

Amalan pemakanan yang tidak sihat dapat menyebabkan malnutrisi, obesiti, anoreksia nervosa, arteriosklerosis, diabetes melitus, tekanan darah tinggi, trombosis, strok dan penyakit jantung m/s 53. Obesiti berpunca daripada makanan yang tinggi nilai kalorinya secara berlebihan, dan tekanan darah tinggi daripada makanan tinggi kandungan garam, untuk jangka masa yang panjang m/s 54. Terdapat banyak restoran di Malaysia, terutamanya restoran makanan segera, yang beroperasi sepanjang masa m/s 55. Gula berlebihan dalam makanan segera dan makanan rapu dapat menyebabkan obesiti dan kerosakan gigi, dan kafein dalam minuman bergas dapat menyebabkan susah tidur, kerisauan dan ketagihan m/s 55.

Jadual

Jadual 2.2 Makanan yang berlainan dan anggaran nilai kalorinya

m/s 51
Kelas makananSumberNilai kalori (kJ g⁻¹)
KarbohidratNasi15.04
KarbohidratRoti putih10.60
KarbohidratGula kasar16.50
LemakMinyak sawit38.00
LemakMentega31.20
ProteinDaging ayam8.27
ProteinDaging lembu13.11
PelawasKubis0.34
PelawasTimun0.55

Eksperimen dan aktiviti

Eksperimen 2.1: Nilai kalori sampel makananm/s 51

Tujuan: Untuk menganggarkan nilai kalori dalam beberapa sampel makanan dengan menggunakan kalorimeter.

Pemboleh ubah dimanipulasikan
Jenis sampel makanan
Pemboleh ubah bergerak balas
Perubahan suhu/nilai kalori makanan
Pemboleh ubah dimalarkan
Jisim air
  1. Gunakan 1 g setiap satu kacang tanah, roti dan ikan bilis, dan 10 g air di dalam tabung didih.
  2. Rekodkan jenis dan jisim sampel makanan, jisim air dan suhu awal.
  3. Nyalakan sampel makanan di bawah tabung didih.
  4. Rekodkan suhu akhir selepas sampel makanan habis terbakar.
  5. Hitungkan nilai kalori bagi setiap sampel makanan daripada perubahan suhu.
Jadual

Rajah 2.5 Punca beberapa masalah kesihatan serta kesannya

m/s 54
Masalah kesihatanPuncaKesan
ObesitiMengambil makanan yang tinggi nilai kalorinya secara berlebihan untuk jangka masa yang panjangRisiko diabetes melitus, arteriosklerosis dan tekanan darah tinggi meningkat
Anoreksia nervosaEnggan makan kerana risau akan kenaikan berat badanMalnutrisi yang boleh membawa maut
AterosklerosisPemendapan kolesterol pada dinding arteriTekanan darah tinggi; risiko penyakit jantung dan strok meningkat
Diabetes melitusMakanan atau minuman tinggi gula untuk jangka masa yang panjangMenjejaskan penglihatan, ginjal dan sistem saraf; luka lambat sembuh
Tekanan darah tinggiMakanan tinggi garam untuk jangka masa yang panjangRisiko penyakit jantung dan strok meningkat

Kuiz 2.1 Habis membaca 2.1? Seterusnya 2.2 Keperluan Nutrien oleh Tumbuhan →

2.2 Keperluan Nutrien oleh Tumbuhan

Tumbuhan memerlukan nutrien untuk pertumbuhan, perkembangan dan pembiakan, yang dikelaskan kepada makronutrien dan mikronutrien m/s 57. Makronutrien seperti nitrogen, fosforus, kalium, magnesium, kalsium, sulfur, oksigen, karbon dan hidrogen diperlukan dalam kuantiti yang banyak, dan mikronutrien seperti boron, molibdenum, ferum, mangan, kuprum dan zink dalam kuantiti yang sedikit m/s 57. Nitrogen mensintesiskan protein, klorofil, enzim dan asid nukleik, fosforus menggalakkan pembahagian sel untuk penghasilan bunga dan buah, dan magnesium ialah komponen penting dalam klorofil m/s 58. Boron mensintesiskan klorofil dan dinding sel, dan zink membantu pembentukan klorofil dan daun m/s 58.

Tumbuhan yang kekurangan nitrogen mempunyai batang yang lemah dan daun bawah berwarna hijau pucat atau kuning (klorosis), tetapi pertumbuhan akarnya normal m/s 59. Tumbuhan yang kekurangan fosforus mempunyai daun atas berwarna ungu dan daun bawah berwarna hijau kebiruan, dan penghasilan bunga dan buahnya terhenti m/s 59. Tumbuhan yang kekurangan kalium mempunyai daun atas bertompok perang dan mati sebelum matang m/s 59. Dalam Eksperimen 2.2, anak benih jagung ditanam di dalam larutan kultur lengkap dan larutan kultur tanpa nitrogen, fosforus atau kalium selama dua minggu m/s 60.

Jadual

Jadual 2.5 Kesan kekurangan nitrogen, fosforus dan kalium

m/s 59
KekuranganDaunBunga dan buahAkar
NitrogenDaun atas kecil dan mudah gugur; daun bawah hijau pucat atau kuning (klorosis)TerbantutNormal
FosforusDaun atas lebih kecil dan ungu; daun bawah hijau kebiruan, bergulung, tepi perangTerhentiMerosot
KaliumDaun atas bertompok perang, hujung bergulung dan klorosis; daun bawah layu dengan tisu mati di tepiBunga berkurang; buah terhentiBerkurang

Eksperimen dan aktiviti

Eksperimen 2.2: Kekurangan makronutrienm/s 60

Tujuan: Untuk mengkaji kesan kekurangan makronutrien (nitrogen, fosforus dan kalium) terhadap pertumbuhan tumbuhan.

Pemboleh ubah dimanipulasikan
Jenis larutan kultur
Pemboleh ubah bergerak balas
Pertumbuhan tumbuhan
Pemboleh ubah dimalarkan
Isi padu larutan kultur, saiz dan jenis anak benih, cahaya dan suhu
  1. Tanam anak benih jagung di dalam tabung didih berisi larutan kultur lengkap dan larutan kultur tanpa nitrogen, fosforus atau kalium.
  2. Letakkan susunan radas di kawasan yang bercahaya berdekatan dengan tingkap makmal.
  3. Pamkan udara ke dalam setiap larutan kultur selama 5 minit setiap hari.
  4. Tukar setiap larutan kultur sekali seminggu dengan jenis larutan kultur yang sama.
  5. Selepas dua minggu, catat saiz tumbuhan, warna daun dan pertumbuhan akar.

Kuiz 2.2 Habis membaca 2.2? Seterusnya 2.3 Kitar Nitrogen →

2.3 Kitar Nitrogen

Kitar nitrogen ialah kitar semula jadi yang mengitarkan unsur nitrogen antara tumbuhan dengan haiwan dan di atmosfera, tanah dan air m/s 62. Kira-kira 78% udara terdiri daripada gas nitrogen, tetapi tumbuhan hanya dapat menyerap nitrogen dalam bentuk ion nitrat daripada tanah melalui akarnya m/s 62. Sewaktu kilat atau letusan gunung berapi, nitrogen dioksidakan kepada gas nitrogen dioksida yang melarut dalam air hujan membentuk asid nitrik, lalu bertindak balas dengan mineral untuk membentuk ion nitrat m/s 63. Bakteria pengikat nitrogen dalam tanah, air atau nodul akar pokok kekacang menukarkan nitrogen daripada udara kepada ion nitrat m/s 63. Dalam proses penitritan, bakteria pengurai menukarkan protein kepada sebatian ammonium dan bakteria penitritan menukarkannya kepada ion nitrit dan seterusnya ion nitrat m/s 63.

Tumbuhan menyerap ion nitrat untuk membentuk protein tumbuhan, yang dipindahkan kepada haiwan yang memakannya m/s 64. Bakteria pendenitritan menukarkan ion nitrat kepada gas nitrogen yang kembali ke udara, dan proses melarut resap nitrat membawa ion nitrat ke dalam sungai atau air bawah tanah m/s 64. Kitar nitrogen mengekalkan gas nitrogen pada 78% dalam atmosfera, dan penggiliran tanaman serta penggunaan baja menambah semula ion nitrat dalam tanah yang kurang subur m/s 64. Penitritan juga membantu mengurangkan pencemaran alam sekitar dan diaplikasikan dalam teknologi hijau untuk menghasilkan kompos m/s 65.

Carta T

Proses dalam kitar nitrogen

m/s 63
Menambah ion nitrat ke dalam tanah
  • Kilat dan letusan gunung berapi
  • Pengikatan nitrogen oleh bakteria pengikat nitrogen
  • Penitritan oleh bakteria pengurai dan bakteria penitritan
Menyingkirkan ion nitrat daripada tanah
  • Penyerapan ion nitrat oleh tumbuhan
  • Pendenitritan oleh bakteria pendenitritan
  • Melarut resap nitrat

Kuiz 2.3 Habis membaca 2.3? Seterusnya 2.4 Teknologi Pengeluaran Makanan →

2.4 Teknologi Pengeluaran Makanan

Teknologi pengeluaran makanan diaplikasikan untuk menyelesaikan masalah kekurangan bekalan makanan sedunia dengan meningkatkan kualiti dan kuantiti makanan, menggunakan baka yang bermutu dan menggunakan teknologi moden m/s 66. Baka yang bermutu diperoleh melalui pengklonan, kacukan, kejuruteraan genetik dan teknologi mutagenesis, contohnya kelapa sawit Tenera, lembu tenusu kacukan Mafriwal dan ayam Akar Putra m/s 67. Baka yang bermutu memberikan hasil yang banyak, cepat tumbuh dan matang, serta mempunyai rintangan terhadap penyakit, serangga perosak dan cuaca melampau m/s 67. Mesin pengisar dan mesin pengisi cecair mempercepat pemprosesan, dan pengklonan mengekalkan ciri baik pada baka tanaman dan haiwan ternakan m/s 68. Bioteknologi seperti pemindahan embrio, pengklonan dan kejuruteraan genetik meningkatkan kualiti dan kuantiti makanan, dan dron yang menyembur pestisid menjimatkan masa dan kos tenaga kerja m/s 69.

Agensi seperti MARDI dan Lembaga Minyak Sawit Malaysia (MPOB) memberikan pendidikan dan bimbingan kepada para petani m/s 70. Tanah terbiar, kolam perlombongan terbiar dan tanah paya boleh diusahakan untuk pertanian dan akuakultur, dan teknik aeroponik dan hidroponik tidak menggunakan tanah m/s 71. FELDA memulihkan tanah terbiar supaya menjadi tanah yang subur, dan pengurusan tanah yang cekap menggunakan penggiliran tanaman, tanaman campuran dan penanaman teres m/s 72. Racun serangga mencemarkan alam sekitar, menyebabkan perosak lebih berdaya tahan, dan membunuh cacing tanah dan mikroorganisma berfaedah dalam tanah m/s 73. Kawalan biologi menggunakan interaksi mangsa-pemangsa, seperti burung hantu jelapang memburu tikus, atau parasitisme, seperti penyengat bertelur di dalam telur rama-rama m/s 74.

Peta minda

Rajah 2.11 Cara meningkatkan kualiti dan kuantiti pengeluaran makanan negara

m/s 66
Pengeluaran makanan negara
Baka yang bermutu Pengklonan, kacukan, kejuruteraan genetik, mutagenesis
Teknologi moden Mesin, bioteknologi, dron
Pendidikan dan bimbingan Agensi mendidik petani
Penyelidikan dan pembangunan Agensi dan universiti
Tanah dan perairan Tanah terbiar, kolam perlombongan, empangan dan tali air
Pengurusan tanah Penggiliran tanaman, tanaman campuran, penanaman teres
Carta T

Jadual 2.6 Kawalan biologi

m/s 74
Kelebihan
  • Lebih mesra alam
  • Tidak memudaratkan organisma lain kecuali perosak
  • Tidak menyebabkan perosak berdaya tahan
  • Lebih murah
Kelemahan
  • Mengambil masa lebih panjang untuk mengawal perosak
  • Hasilnya sukar diramal
  • Memerlukan perancangan dan pengurusan yang teliti
  • Mengganggu ekosistem jika pemangsa atau parasit tidak terkawal

Kuiz 2.4 Habis membaca 2.4? Seterusnya 2.5 Teknologi Pemprosesan Makanan →

2.5 Teknologi Pemprosesan Makanan

Makanan yang diproses tahan lebih lama, lebih enak, menarik dan mudah dicernakan m/s 75. Penapaian menguraikan bahan kompleks melalui tindakan bakteria atau yis, contohnya yis menapai glukosa kepada etanol dan karbon dioksida dalam pembuatan roti m/s 76. Pempasteuran memanaskan susu segar pada suhu 63 °C selama 30 minit atau 72 °C selama 15 saat dan kemudian menyejukkannya serta-merta m/s 77. Pengetinan memanaskan makanan di dalam tin steril pada suhu melebihi 115 °C di bawah tekanan tinggi, dan penyejukbekuan di bawah −18 °C menghentikan tindakan enzim dan merencatkan mikroorganisma m/s 78. Penyinaran membunuh Salmonella sp., Campylobacter sp. dan kutu beras, dan pembungkusan vakum menyingkirkan udara untuk mencegah mikroorganisma dan pengoksidaan makanan m/s 79.

Bahan kimia dalam pemprosesan makanan termasuk pengawet seperti natrium nitrit dan asid benzoik, pewarna seperti tartrazina, peluntur seperti benzoil peroksida, perisa dan penstabil seperti gelatin m/s 80. Pemanis seperti aspartam, antioksidan seperti asid askorbik dan pengemulsi seperti lesitin turut digunakan, dan bahan kimia yang berlebihan boleh menyebabkan kanser dan merosakkan hati dan ginjal m/s 81.

Jadual

Kaedah pemprosesan makanan

m/s 76
KaedahCaraContoh
MemasakMemanaskan makanan secara celur, goreng, panggang, bakar atau kukusKari ayam, ikan goreng, nasi
PenapaianBakteria atau yis menguraikan bahan kompleks kepada bahan lebih ringkasKicap, kimchi, tempe, yogurt, tapai
Pendehidratan atau pengeringanAir disingkirkan dengan menjemur, api, asap atau ketuharUdang kering, ikan kering, susu tepung
PempasteuranDipanaskan di bawah takat didih untuk membunuh patogen, kemudian disejukkan dengan cepatSusu, produk tenusu, jus buah-buahan
PengetinanDipanaskan di bawah tekanan tinggi di dalam tin steril dan udara dikeluarkanDaging, sup, kacang, sos
PenyejukbekuanDisimpan pada 0 °C atau lebih rendah supaya enzim terhenti dan mikroorganisma terencatMakanan laut, daging, ayam, ikan
PenyinaranSinaran mengion membunuh mikroorganisma dan seranggaSayur-sayuran, bijirin, buah-buahan
Pembungkusan vakumUdara disingkirkan, mencegah mikroorganisma dan pengoksidaanKacang, beras, durian, sayur-sayuran

Kuiz 2.5 Habis membaca 2.5? Seterusnya 2.6 Makanan Kesihatan dan Suplemen Kesihatan →

2.6 Makanan Kesihatan dan Suplemen Kesihatan

Makanan kesihatan merupakan bahan makanan semula jadi dalam gizi normal yang mengekalkan kesihatan dan tidak mempunyai bahan kimia, manakala suplemen kesihatan diambil dalam bentuk kapsul, pil, cecair dan serbuk dalam dos yang tertentu m/s 83. Pengambilan suplemen kesihatan yang berkurang atau berlebihan sering berlaku dan dapat menyebabkan kesan buruk kepada pengguna m/s 83. Pihak Berkuasa Kawalan Dadah (PBKD) mendaftarkan dan memantau suplemen kesihatan dan ubat tradisional, yang dilekatkan label dan kod QR apabila diluluskan m/s 84. Akta Makanan 1983 melindungi orang ramai terhadap bahaya dari segi kesihatan dan penipuan berkaitan dengan penyediaan, penjualan dan penggunaan makanan m/s 84. Peraturan-Peraturan Makanan 1985 membantu orang ramai memperoleh makanan yang selamat dan bersih serta menetapkan maklumat dalam label makanan m/s 85. Logo Halal Malaysia mengesahkan bahawa makanan yang dijual adalah halal m/s 86.

Kuiz 2.6 Habis bab ini? Uji diri dengan kuiz bab ini.Uji diri