Vitamin
Latar Belakang
Vitamin adalah senyawa organik yang diperlukan dalam jumlah kecil dalam makanan hewan dan manusia untuk mempertahankan kehidupan dan kesehatan. Tidak adanya vitamin tertentu dapat menyebabkan penyakit, pertumbuhan yang buruk, dan berbagai sindrom. Tiga belas vitamin telah diidentifikasi sebagai vitamin yang diperlukan untuk kesehatan manusia, dan ada beberapa zat mirip vitamin lainnya yang juga dapat berkontribusi pada nutrisi yang baik. Awalnya, vitamin dianggap sebagai senyawa kimia tertentu yang disebut amina, tetapi sekarang diketahui bahwa vitamin tersebut tidak berhubungan secara kimia. Tindakan mereka berbeda, dan meskipun dipelajari secara mendalam, tidak semuanya dipahami tentang bagaimana mereka bekerja dan apa yang mereka lakukan. Vitamin diberi nama dengan huruf—vitamin A, vitamin C, D, E, K, dan kelompok vitamin B. Kedelapan vitamin B awalnya dianggap sebagai satu vitamin, dan karena lebih banyak yang dipelajari tentang mereka, mereka diberi subskrip angka:vitamin B,, B 2 , dll. Vitamin B sekarang lebih tepat disebut dengan nama deskriptif kimia:B, adalah tiamin, B 2 adalah riboflavin, B 6 dan B 12 mempertahankan nama angka mereka, dan vitamin B lainnya adalah niasin, asam pantotenat, biotin, dan asam folat. Vitamin ditemukan dalam sumber makanan nabati dan hewani. Mereka juga telah disintesis secara kimia sehingga dapat dicerna dalam bentuk murni sebagai suplemen nutrisi. Tidak diketahui secara pasti berapa banyak vitamin yang dibutuhkan setiap orang, tetapi ada tunjangan harian yang direkomendasikan untuk 10 vitamin.
Beberapa peneliti telah membuat klaim berlebihan tentang manfaat vitamin tertentu dalam dosis besar sebagai pencegahan atau penyembuhan penyakit dari jerawat hingga kanker. Ketika penemuan baru dibuat dan klaim lama sering dibantah atau diperkuat, paling aman untuk mengatakan bahwa lebih banyak yang dipahami tentang konsekuensi kekurangan vitamin daripada apa yang mungkin dilakukan vitamin tertentu. Misalnya, kekurangan vitamin A menyebabkan kerusakan sel fotosensitif di retina mata, menyebabkan rabun senja. Tidak adanya vitamin C dalam makanan menyebabkan penyakit kudis, penyakit yang dulunya merupakan kutukan para pelaut. Kekurangan vitamin D dapat menyebabkan rakhitis, penyakit tulang.
Sejarah
Banyak peneliti bertanggung jawab untuk menyatukan keberadaan vitamin sebagai komponen penting dari makanan manusia dan hewan. Salah satu orang pertama yang mempelajari nutrisi dari sudut pandang kimia adalah dokter Inggris William Prout. Pada tahun 1827, ia mendefinisikan tiga hal penting dari makanan manusia sebagai berminyak, sakarin, dan albumin, yang dalam istilah modern adalah lemak dan minyak, karbohidrat, dan protein. Pada tahun 1906, seorang ahli biokimia Inggris, Frederick Hopkins, menemukan bahwa tikus yang diberi diet murni dari tiga unsur esensial tidak dapat bertahan hidup kecuali mereka diberi tambahan susu dan sayuran dalam jumlah kecil. Seorang ilmuwan Polandia, Casimir Funk, menciptakan istilah vitamin pada tahun 1912 untuk menggambarkan bahan kimia yang dia yakini ditemukan dalam makanan tambahan yang membantu tikus bertahan hidup. Funk pertama kali percaya bahwa vitamin adalah amina yang terkait secara kimiawi, jadi vita (kehidupan) ditambah amina. Karena vitamin lain diisolasi yang bukan amina, ejaan kata berubah. Peneliti lain yang bekerja pada penyakit seperti kudis dan beri-beri, yang disebabkan oleh kekurangan vitamin, berkontribusi pada isolasi vitamin yang berbeda. Namun, sedikit yang secara umum dipahami tentang vitamin pada awal abad kedua puluh. Misalnya, meskipun penggunaan air jeruk nipis untuk mencegah penyakit kudis pada pelaut dimulai setidaknya pada tahun 1795, dokter yang menemani perjalanan Scott ke Kutub Selatan pada tahun 1910 percaya bahwa penyakit kudis disebabkan oleh bakteri, dan tindakan nutrisi yang tidak memadai diambil untuk mencegah penyakit tersebut. di antara para penjelajah. Antara tahun 1925 dan 1955, vitamin yang diketahui semuanya diisolasi dan disintesis. Penelitian berlanjut hari ini tentang fungsi berbagai vitamin.
Bahan Baku
Vitamin dapat berasal dari tumbuhan atau produk hewani, atau diproduksi secara sintetis di laboratorium. Vitamin A, misalnya, bisa didapat dari minyak hati ikan, dan vitamin C dari buah jeruk atau rose hips. Sebagian besar vitamin komersial dibuat dari vitamin sintetis, yang lebih murah dan lebih mudah diproduksi daripada turunan alami. Jadi vitamin A dapat disintesis dari aseton, dan vitamin C dari asam keto. Tidak ada perbedaan kimia antara vitamin murni yang berasal dari sumber tumbuhan atau hewan dan yang diproduksi secara sintetis. Laboratorium yang berbeda dapat menggunakan teknik yang berbeda untuk memproduksi vitamin sintetik, karena banyak yang dapat diturunkan dari berbagai reaksi kimia.
Tablet atau kapsul vitamin biasanya mengandung zat aditif yang membantu dalam proses pembuatan atau bagaimana pil vitamin diterima oleh tubuh. Selulosa mikrokristalin, laktosa, kalsium, atau malto-dekstrin ditambahkan ke banyak vitamin sebagai pengisi, untuk memberikan vitamin dalam jumlah yang tepat. Magnesium stearat atau asam stearat biasanya ditambahkan ke tablet vitamin sebagai pelumas, dan silikon dioksida sebagai agen aliran. Aditif ini membantu bubuk vitamin berjalan lancar melalui pembuatan tablet atau mesin enkapsulasi. Gum atau pati selulosa yang dimodifikasi sering ditambahkan ke vitamin sebagai agen disintegrasi. Artinya, membantu senyawa vitamin pecah setelah tertelan. Tablet vitamin juga biasanya dilapisi, untuk memberi tablet warna atau rasa tertentu, atau untuk menentukan bagaimana tablet diserap (di lambung versus di usus, perlahan versus sekaligus, dll.). Banyak pelapis dibuat dari bahan dasar selulosa. Lapisan tambahan lilin carnauba juga sering digunakan, untuk memberikan tampilan yang mengkilap pada tablet.
Herbal dari berbagai jenis dapat ditambahkan ke senyawa vitamin, serta mineral seperti kalsium, besi, dan seng. Biasanya, laboratorium khusus menghasilkan vitamin dan mineral murni. Distributor membeli ini dari laboratorium dan menjualnya ke produsen, yang menggabungkannya dalam senyawa yang berbeda seperti tablet multivitamin atau kapsul B-kompleks.
Manufaktur
Proses
Pemeriksaan awal
- 1 Produsen vitamin membeli vitamin mentah dan bahan lainnya dari distributor. Vitamin mentah dari distributor terkemuka datang dengan Sertifikat Analisis, yang menyatakan apa vitamin itu dan seberapa manjurnya. Dalam banyak kasus, pabrikan tetap akan menguji bahan mentah atau mengirim sampel ke laboratorium independen untuk dianalisis. Jika herbal akan menjadi bahan dalam kapsul vitamin, ini harus diuji identitas dan potensinya, dan untuk kemungkinan kontaminasi bakteri juga.
Pra-pencampuran
- 2 Seringkali, vitamin mentah tiba di pabrik dalam bentuk bubuk halus, dan tidak memerlukan pemrosesan awal. Namun, jika bahan-bahannya tidak digranulasi dengan halus, bahan-bahan tersebut akan diproses melalui penggilingan dan digiling. Beberapa vitamin dapat dicampur terlebih dahulu dengan bahan pengisi seperti selulosa mikrokristalin atau malto-dekstrin, karena ini menghasilkan butiran yang lebih merata yang membantu langkah pemrosesan lebih lanjut. Teknisi laboratorium dapat menjalankan batch uji saat bekerja dengan bahan baru dan menentukan apakah pra-pencampuran diperlukan.
Granulasi basah
- 3 Untuk tablet vitamin, ukuran partikel sangat penting dalam menentukan seberapa baik formula akan berjalan melalui mesin tablet. Dalam beberapa kasus, vitamin mentah tiba dari distributor yang digiling dengan ukuran yang sesuai untuk pembuatan tablet. Dalam kasus lain, langkah granulasi basah diperlukan. Dalam granulasi basah, bubuk vitamin halus dicampur dengan berbagai partikel selulosa, lalu dibasahi. Campuran tersebut kemudian dikeringkan dalam pengering. Setelah kering, formulanya mungkin berbentuk potongan sebesar uang receh. Potongan-potongan ini diukur dengan dijalankan melalui penggilingan. Penggilingan memaksa potongan melalui lubang kecil dengan diameter butiran yang diinginkan. Butiran ini kemudian dapat ditimbang dan dicampur.
Menimbang dan mencampur
- 4 Setelah semua bahan vitamin siap, seorang pekerja membawanya ke stasiun timbang dan menimbangnya di timbangan. Bobot yang diperlukan untuk setiap bahan dalam batch terdaftar pada catatan batch formula. Setelah menimbang, pekerja membuang semua bahan ke dalam mixer. Volume mixer tipikal mungkin dari 15-30 cu ft (0,42-0,84 cu m), meskipun di fasilitas manufaktur yang besar, mungkin beberapa kali lebih besar. Bahan-bahan menghabiskan 15 hingga 30 menit dalam mixer. Pada titik ini, sampel diambil dari berbagai sisi mixer dan diperiksa di laboratorium. Teknisi lab memverifikasi bahwa semua bahan didistribusikan dalam proporsi yang sama di seluruh campuran. Jika pabrikan membuat batch besar, pekerja dapat memeriksa tiga atau empat lot pertama di mixer, dan kemudian hanya memeriksa ulang secara berkala. Setelah pencampuran selesai, pekerja membawa formula vitamin ke mesin enkapsulasi atau pembuat tablet.
Mesin enkapsulasi
- 5 Jika lot dalam mixer telah disetujui, para pekerja memasukkan campuran tersebut ke mesin enkapsulasi dan membuangnya ke dalam hopper. Pada awal batch, pekerja Campuran vitamin yang sudah jadi dapat dikompres menjadi tablet, terkadang dengan pelapis, atau dikemas dalam kapsul gelatin yang telah dibentuk sebelumnya. akan menguji-jalankan mesin enkapsulasi dan memeriksa apakah kapsul memiliki berat yang tepat dan konsisten. Pekerja juga memeriksa kapsul secara visual untuk melihat apakah kapsul tampak pecah atau berlesung. Jika kumpulan uji berjalan dengan benar, pekerja menjalankan seluruh kumpulan. Campuran vitamin mengalir melalui satu hopper, dan hopper lain menampung seluruh kapsul gelatin. Kapsul dipecah menjadi dua oleh mesin. Setengah bagian bawah kapsul jatuh melalui corong ke dalam piring dosis yang berputar. Kemudian mesin mengukur jumlah yang tepat dari campuran vitamin bubuk ke dalam setiap setengah kapsul terbuka. Pin tamping mendorong bedak ke bawah. Kemudian bagian atas kapsul didorong ke bawah ke bagian bawah yang terisi.
Pemolesan dan pemeriksaan
- 6 Kapsul vitamin yang diisi selanjutnya dijalankan melalui mesin pemoles. Vitamin diedarkan pada sabuk melalui serangkaian sikat lembut. Setiap kelebihan debu atau bubuk vitamin dihilangkan dari bagian luar kapsul dengan sikat. Kapsul yang telah dipoles kemudian dituangkan ke meja inspeksi. Meja inspeksi memiliki sabuk batang yang berputar. Vitamin jatuh di alur di antara batang, dan vitamin berputar saat batang berputar. Dengan demikian, semua sisi vitamin dapat dilihat oleh inspektur. Inspektur mengeluarkan kapsul yang terlalu panjang, terbelah, berlesung pipit, atau tidak sempurna. Vitamin yang lolos pemeriksaan kemudian dibawa ke area pengemasan.
Tablet
- 7 Tablet vitamin dibuat dalam mesin tablet. Setelah campuran vitamin dicampur dalam mixer, pekerja membuangnya ke dalam hopper di atas mesin. Bubuk vitamin kemudian mengalir melalui hopper ke stasiun pengisian di bawah, dan mengalir dari sana ke meja berputar. Meja putar dapat berdiameter 2-4 kaki (0,6-1,2m), atau bahkan lebih besar, dan dilengkapi dengan lubang di tepi luarnya yang menahan cetakan dalam bentuk tablet yang diinginkan (oval, bulat, hewan, dll. ). Dies dapat dipertukarkan, sehingga meja yang sama dapat menghasilkan bentuk apa pun yang diinginkan pabrikan, selama cetakan yang tepat dipasang. Bubuk vitamin mengalir dari stasiun pengisian untuk mengisi cetakan. Saat meja berputar, dadu yang diisi bergerak menjadi mesin press. Ketika bagian atas dan bawah dari pukulan bertemu, 4-10 ton (3,6-9 metrik ton) tekanan diberikan pada bubuk vitamin. Tekanan memampatkan bubuk vitamin menjadi tablet kompak. Pukulan dilepaskan, dan pukulan bawah terangkat untuk mengeluarkan tablet. Beberapa mesin tablet mungkin memiliki dua pukulan, satu di setiap sisi, jadi dua tablet dibuat secara bersamaan. Kecepatan putaran meja menentukan berapa banyak tablet yang dibuat per menit. Tablet dikeluarkan ke sabuk getar yang menggetarkan debu lepas dari tablet. Tablet kemudian dipindahkan ke area pelapisan.
Pelapisan
-
8 Tablet vitamin biasanya dilapisi untuk berbagai alasan. Lapisan dapat membuat tablet lebih mudah ditelan. Ini mungkin menutupi rasa yang tidak enak, dan mungkin memberi tablet warna yang menyenangkan. Pabrikan dapat melapisi dalam dua tablet warna yang berbeda dengan ukuran dan bentuk yang sama, untuk identifikasi. Tablet juga dapat diberi lapisan enterik—lapisan kimia sensitif pH yang tahan terhadap asam lambung. Tablet dengan lapisan enterik tidak akan pecah di perut, tetapi pindah ke usus sebelum larut. Pelapis lain menentukan waktu pelarutan tablet, sehingga vitamin dapat diserap perlahan, atau sekaligus, tergantung pada apa yang sesuai untuk tablet itu.
Setelah tablet diambil dari area pembuatan tablet, tablet ditempatkan di panci pelapis. Panci pelapis adalah panci berputar besar yang dikelilingi oleh satu hingga enam pistol semprot yang dioperasikan oleh pompa. Saat tablet berputar di dalam panci, pompa menyemprotkan lapisan di atasnya. Banyak tablet juga menerima lapisan kedua dari lilin carnauba. Setelah pengeringan udara, tablet siap untuk dikemas. Langkah pengemasan sama untuk tablet seperti untuk kapsul.
Kemasan
- 9 Pengemasan vitamin membutuhkan beberapa langkah, dan mesin yang berbeda melakukan langkah-langkah ini. Jadi di area pengemasan, vitamin melewati deretan mesin. Setelah vitamin dibuang ke hopper mesin pertama, tidak ada manusia yang menyentuhnya. Pekerja mengatur mesin untuk menghitung jumlah kapsul atau tablet yang diperlukan per botol, dan sisanya dilakukan secara otomatis. Kapsul atau tablet jatuh ke dalam botol, dan botol dilewatkan ke mesin berikutnya untuk disegel, ditutup, diberi label, dan dibungkus plastik. Botol yang sudah jadi kemudian dimasukkan ke dalam kotak dan siap untuk didistribusikan.
Kontrol Kualitas
Pemeriksaan kualitas dilakukan pada banyak tahap pembuatan vitamin. Semua bahan tablet atau kapsul vitamin diperiksa identitas dan potensinya sebelum digunakan. Seringkali ini diuji baik oleh distributor vitamin mentah maupun oleh produsen. Bubuk vitamin campuran diperiksa sebelum tablet atau dikemas, dan produk jadi juga diperiksa secara menyeluruh. Peraturan federal mengatur zat apa yang dapat digunakan dalam vitamin dan klaim apa yang dapat dibuat oleh produsen untuk produk mereka. Bahan vitamin harus terbukti aman sebelum tersedia untuk konsumen.
Masa Depan
Penelitian vitamin adalah bidang yang mudah berubah, dengan studi baru yang terus-menerus menunjukkan peran baru vitamin dalam kesehatan dan pencegahan penyakit. Vitamin tertentu atau zat mirip vitamin mengalami tren popularitas konsumen saat beberapa penelitian ini muncul ke permukaan. Namun demikian, proses pembuatannya tetap sama untuk zat baru. Masa depan vitamin kemungkinan besar akan berubah secara konseptual, dalam seberapa banyak kita memahami tentang cara kerja vitamin.