BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Enzim merupakan
senyawa berstruktur protein yang dapat berfungsi sebagai katalisator dan
dikenal sebagai biokatalisator. Enzim berperan sebagai katalisator yang
mengkatalisis reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sistem biologis. Enzim
dapat mengkatalisis sebuah reaksi yang secara reaksi kimia biasa tidak mungkin
terjadi dan seperti halnya katalisator biasa, enzim juga tidak ikut bereaksi
atau pun terurai menjadi produk reaksi.
Enzim dapat
diperoleh dari sel-sel hidup dan dapat bekerja baik untuk reaksi-reaksi yang
terjadi di dalam sel maupun di luar sel. Pemanfaatan enzim untuk reaksi-reaksi
yang terjadi di luar sel Sekarang banyak diaplikasikan dalam dunia industri
seperti industri makanan, detergen, penyamakan kulit, kosmetik, dll.
Pemanfaatan enzim dapat dilakukan secara langsung menggunakan enzim hasil
isolasi maupun dengan cara pemanfaatan mikroorganisme yang dapat menghasilkan
enzim yang diinginkan.
B. Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini
adalah:
1. Mengetahui
jenis-jenis enzim yang digunakan dalam bahan pangan
2. Mengetahui
fungsi dari enzim-enzim tersebut dalam bahan pangan?
C. Rumusan
Masalah
Tujuan dari pembuatan makalah ini
adalah:
1. Agar dapat
jenis-jenis enzim yang digunakan dalam bahan pangan
2. Agar dapat
fungsi dari enzim-enzim tersebut dalam bahan pangan?
D. Manfaat
Manfaat dari pembuatan makalah ini
adalah:
3. Dapat jenis-jenis enzim yang digunakan dalam bahan
pangan
4. Dapat fungsi dari enzim-enzim tersebut dalam bahan
pangan?
BAB III
PEMBAHASAN
A. Sumber-Sumber
Enzim
Enzim
dapat diperoleh dari makhluk hidup seperti hewan dan tumbuhan selain itu sumber
enzim yang saat ini sangat dikenal dan banyak dimanfaatkan adalah
mikroorganisme. Beberapa contoh enzim seperti bromelin sebagai protease
bersumber dari tumbuhan yaitu nanas, papain sebagai protease dari pepaya,
lisozim dari putih telur dan lain sebagainya. Meskipun banyak sumber enzim yang
berasal dari hewan dan tumbuhan, namun sekarang pemanfaatan mikroorganisme
sebagai sumber enzim lebih banyak diminati karena beberapa alasan. Adapun
alasan-alasan tersebut antara lain, bahwa enzim dari mikroorganisme bisa
dihasilkan dalam waktu yang sangat singkat bahkan dalam hitungan jam, proses
produksinya bisa dikontrol, kemungkinan terkontaminasi oleh senyawa-senyawa
lain lebih kecil, area produksi tidak harus luas, dan lain sebagainya.
Menurut
(Agustina, 2004) ada berbagai macam enzim yang digunakan secara komersial
berasal dari jaringan tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme yang terseleksi.
Beberapa contoh enzim yang berasal dari hewan antara lain tripsin, rennet,
lipase, dan kemotripsin. Selain dari hewan ada beberapa contoh yang bersumber
dari tanaman seperti aktinidin, alfa amilase, beta amilase, bromelin, dan
papain.
B. Sifat
Kimiawi dan Fisik Enzim
Enzim
sebagai suatu senyawa yang berstruktur protein baik murni maupun tergabung
dengan gugusan-gugusan kimiawi lainnya memiliki sifat yang sama dengan protein
lain yaitu dapat terdenaturasikan oleh panas, terpresipitasikan / terendapkan
oleh senyawa-senyawa organik cair seperti ethanol dan aseton juga oleh
garam-garam organik berkonsentrasi tinggi seperti ammonium sulfat, dan memiliki
bobot molekul yang relatif besar sehingga tidak dapat melewati membran semi
permeabel atau tidak dapat terdialisis.
Beberapa
jenis enzim tidak memerlukan komponen lain atau tambahan untuk mencapai
aktivitasnya, namun ada beberapa enzim memerlukan molekul non protein lainnya
yang biasanya terikat kuat dengan molekul proteinnya. Molekul lain lain yang
terikat dalam enzim tersebut dinamakan sebagai kofaktor. Kofaktor dapat berupa
senyawa anorganik seperti ion-ion logam ( Mg2+, Mn2+, Fe2+, Zn2+, dsb), selain
itu juga dikenal adanya istilah koenzim, koenzim adalah senyawa organik dengan
bobot molekul rendah yang terikat pada bagian protein enzim. Sedangkan
proteinnya sendiri dinamakan apoenzim. Enzim akan menjadi aktif apabila
Apoenzim bergabung atau berikatan dengan kofaktor atau koenzim.
Molekul-molekul
enzim merupakan katalis yang sangat efisien dalam mempercepat pengubahan substrat
menjadi produk-produk akhir. Menurut Pelczar and Chan, 1986, satu molekul enzim
tunggal dapat melakukan pengubahan sebanyak seribu molekul substrat perdetik.
Kenyataan ini sekaligus menjelaskan bahwa molekul enzim tidak dikonsumsi
ataupun mengalami perubahan selama proses reaksi berlangsung. Namun demikian
ada bebrapa hal yang perlu diperhatikan bahwa enzim tidaklah stabil
aktivitasnya dapat berkurang atau bahkan menghilang oleh berbagai pengaruh baik
kondisi fisik maupun kimia seperti suhu, pH, dan lain sebagainya. Ada dua ciri
yng mencolok dari enzim yaitu (1) efisiensi katalitiknya yang tinggi dan (2)
derajat kekhususannya (spesifitas) yang tinggi terhadap substrat tertentu.
C. Hal-hal
yang perlu diperhatikan dalam penggunaan Enzim dalam bahan pangan :
·
Spesifitas Enzim
Aktivitas katalitik enzim sangat selektif. Artinya suatu
enzim umumnya
mengkatalisis :
a. Sejumlah kecil reaksi-reaksi kimia.
b. Sering juga hanya 1 jenis reaksi.
Contoh :
a. Tripsin : Memecah ikatan peptida pada sisi karboksilat
dari
residu lisin atau arginin.
b. Amilase: memutus ikatan glikosidikE-1,4.
Tingkat spesifitas enzim berbeda-beda.
Jenis-jenis spesifitas enzim :
1. Spesifitas stereokimia. Bekerja pada isomer-isomer
optik tertentu, misal: D-asam amino atau L-asam amino. Spesifitas
kelompok/fungsional. Memutuskan ikatan gugus fungsional tertentu.
Contoh: Tripsin, protease yang hanya aktif pada ikatan
peptida pada sisi karboksilat dari arginin atau lisin.
Spesifitas rendah : Enzim yang tidak membedakan jenis substrat, tetapi hanya spesifik pada ikatan yang akan
diputus.
Spesifitas absolut
:
- Enzim yang menyerang satu jenis substrat (tunggal)
- Mayoritas enzim termasuk golongan ini.
Contoh :
a. Enzim laktat dehidrogenas
Pengaruh pH
Enzim bersifat amfolitik:mempunyai konstanta disosiasi padagugus asam maupun basa, terutama pada gugus residu
terminal karboksil dan gugus terminal amonianya. Sehingga pH dapat mempengaruhi
kecepatan reaksi karena :
1. pH dapat mempengaruhi subtrat
2. pH dapat mengakibatkan perubahan-perubahan pada enzim.
3. pH enzim dapat mengakibatkan denaturasi protein.
Setiap jenis enzim mempunyai pH optimum sendiri, tapi
umumnya berkisar antara 4,5-8,9.
Contoh enzim yang mempunyai pH optimum ekstrim:
- Pepsin : pH 1.8
- Arginase: pH 10,0
Pada kisaran pH ekstrem, baik asam maupun basa, terjadi
inaktivasi enzim yang irreversible. Pada kisaran yang
lain,
inaktivasi masih bersifat reversible.
pH Optimum Berbagai Enzim
- Rennin : pH 4,5
- Pepsin : pH 1,8
- Tripsin : pH 8,0-9,0
- Amilase : pH 4,8
- Invertase : pH 5,0
- Pektin-esterase : pH 6,5-8,0
pH optimum hanya berlaku untuk suatu substrat tertentu
saja.
Jika suatu enzim dapat bekerja pada berbagai substrat, pH
optimumnya juga berbeda2.
Contoh : enzim metil esterase (kapang) pH opt 5,0 Enzim
sama (kacang merah) pH opt 8,5
Pengendalian pH:
1. Industri pangan: pengaturan pH ditujukan untuk mendapat
keaktifan enzim maksimal.
2. Proses pengolahan pangan, keaktifan enzim tertentu
tidak dikehendaki, sehingga harus dicegah/dihambat.
Contoh: Browning akibat enzim fenolase dihambat dengan
penurunan pH hingga 3,0 (pH opt fenolase 6,5). Ditambahkan as sitrat, asam
malat dll.
Pengaruh Garam: peningkatan kadar elektrolit mempengaruhitk kelarutan protein.
Salting in : penggunaan larutan garam untuk melarutkan
beberapa jenis protein.
Salting out : beberapa jenis larutan garam (amonium
sulfat) digunakan supaya protein/enzim tidak larut (untuk mengisolasi protein
E. Aplikasi
dalam Industri Makanan dan Minuman
Dalam
bidang bioteknologi enzim merupakan salah satu produk yang banyak digunakan
atau diaplikasikan untuk keperluan industri seperti industri makanan, minuman,
farmasi, kosmetik dan lain sebagainya. Dalam industri makanan atau minuman
enzim banyak digunakan untuk menghasilkan atau meningkatkan kualitas dan
keanekaragaman produk. Beberapa contoh produk yang memanfaatkan enzim seperti
keju, yoghurt, dan lain sebagainya (Philips, 2009).
Secara umum peranan Enzim dalam teknologi pangan adalah sebagai
berikut:
1. Dalam pemasakan/Pematangan Buah
a. Reaksi pati ke gula : bahan menjadi manis.
b. Menguraikan senyawa pektin : buah menjadi lunak.
c. Sintesis pigmen : Timbul warna-warna buah matang.
d. Sintesis zat-zat aroma.
2. Setelah Pemanenan/Pemotongan Hewan, enzim terus aktif
sehingga bisa lewat masak/busuk.
3. Proses Fermentasi : Enzim dihasilkan oleh
mikroorganisme.
Contoh: Pembuatan tape, anggur, bir dan tempe.
4. Dalam Proses pengolahan enzim dapat ditambahkan dalam
bentuk murni.
Contoh :
a. Hidrolisis pati ke dekstrin, ke sirup
b. Pelunakan daging: papain, bromelin.
c.K larifikasi sari buah buah-buah anggur.
d.K oagulasi susu dalam pembuatan keju dengan renin.
5. Dalam proses pengolahan perlakuan pemasakan berfungsi
untuk :
a. Membunuh mikroorganisme patogen dan pembusuk.
b. Inaktivasi enzim (blansing)
Dengan tujuan untuk Meperpanjang masa simpan.
Beberapa
contoh jenis enzim yang umum dan banyak digunakan dalam industri makanan dan
minuman antara lain:
a. Enzim
yang menghidrolisis Karbohidrat
Enzim karbohidrase: Amilase, invertase, laktase,selulase,pektin
ometil esterase (pemecah esterase).
1. Amilase
- Berfungsi memecah pati atau glikogen
- Banyak terdapat pada hasil tanaman atau hewan. Misal:E- amilase (memecah pati secara acak dari tengah
atau dari bagian dalam molekul; endoamilase),F-amilase (menghidrolisis dari bagian luar; eksoamilase), Glukoamilase
(memisahkan glukosa dari terminal gula non pereduksi substrat pati).