Laprak Uji Enzim Abhidhya Rezaldy PDF

Preview

Summary

Warning: TT: undefined function: 32 Tanggal Praktikum : 7 Desember 2018 Tanggal Pengumpulan : 17 Desember 2018PRAKTIKUM PENGUJIAN AKTIVITAS ENZIM DALAM SAYUR DAN BUAHFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANUNIVERSITAS PADJAJARANAbhidhya Rezaldy (240210170106)Departemen Teknologi Industri Pangan Univers...

Description

Nama Asisten Tanggal Praktikum Tanggal Pengumpulan

: Irene Eunike C. : 7 Desember 2018 : 17 Desember 2018

PRAKTIKUM PENGUJIAN AKTIVITAS ENZIM DALAM SAYUR DAN BUAH FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJAJARAN Abhidhya Rezaldy (240210170106) Departemen Teknologi Industri Pangan Universitas Padjadjaran, Jatinangor Jalan Raya Bandung-Sumedang Km. 21, Jatinangor, Sumedang 40600 Telp. (022) 7798844, 779570 Fax. (022) 7795780 Email: [email protected] ABSTRAK Enzim adalah katalis biologis makromolekul. Enzim mempercepat reaksi kimia. Molekul-molekul di mana enzim dapat bertindak disebut substrat dan enzim mengubah substrat menjadi molekul yang berbeda yang dikenal sebagai produk. Hampir semua proses metabolisme dalam sel membutuhkan katalisis enzim agar terjadi pada tingkat yang cukup cepat untuk mempertahankan kehidupan. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk melihat efek blansing pada aktivitas enzim katalase dan peroksidase dan juga mengamati efek pengobatan pada proses browning. Blansing dapat menghambat atau menonaktifkan enzim katalase dan peroksidase Kata Kunci: Blansing, Enzyme, Guajakol, Katalase, Peroksidase

PENDAHULUAN Enzim adalah protein yang mempunyai sifat katalitik, yaitu dapat mempercepat atau mengatalisis berbagai reaksi (De Man, 1997). Enzim dapat mempercepat waktu reaksi dari faktor 103 hingga 1011 dimana reaksi yang tidak menggunakan enzim sebagai katalis memerlukan waktu reaksi dari faktor 108 hingga 1020. Enzim bersifat sangat selektif untuk substrat tertentu karena substrat harus stereospesifik dengan sisi aktif enzim sebelum proses katalitik berlangsung (Fennema, 1996). Enzim banyak terdapat pada bahan pangan, baik hewani maupun nabati. Pada bahan pangan nabati, enzim berfungsi sebagai katalis proses biokimia sayur dan buah. Menurut Tranggono dan Sutardi (1989), selain menetukan komposisi dan kepekaan terhadap keadaan ekstrim baik sebelum

maupun setelah panen, enzim dapat menyebabkan perubahan kualitas hasil olah. Semua indeks kualitas dipengaruhi oleh enzim tertentu yang tergantung pada spesies, varietas, derajat kematangan, dan lain-lainnya yang berperan dalam reaksi anabolisme maupun katabolisme. Senesensi jaringan tanaman pada umumnya akibat adanya aktivitas enzim hidrolitik (poligalakturonase, klorofilase, protease, esterase, karbohidrase, DNAase, RNA-ase) dan enzim oksidatif (peroksidase, katalase, asam amino oksidase, lipoksidase, dan fenolase). Enzim peroksidase juga merupakan salah satu enzim tahan panas atau heat resistance yang dapat mempengaruhi keadaan bahan pangan sehingga menimbulkan perubahan yang tidak dikehendaki selama penyimpanan. Inaktivasi dari enzim ini umumnya digunakan sebagai indeks kecukupan proses blansing (Estiasih, et al., 2009). Adapun yang bagian dirusak

Nama Asisten Tanggal Praktikum Tanggal Pengumpulan

oleh proses blansing adalah menghambat fenolase dan enzim lain yang ada dalam bahan pangan (Tranggono, et al., 1990). Kerja enzim peroksidase dalam sayuran dan buah berguna untuk pendeteksian keefektifan pemutihan, sedangkan enzim tersebut dapat juga merusak sayuran sehingga mengakibatkan bau dan rasa yang menyimpang. Enzim peroksida juga berguna dalam penentuan glukosa dalam suatu bahan pangan yang dikombinasikan dengan glukosa peroksidase. Kerja enzim peroksidase dalam buah yaitu mengakibatkan terjadinya pencoklatan (De Man, 1999). Enzim katalase adalah salah satu enzim dalam buah atau sayuran yang tahan terhadap panas. Enzim ini dapat menyebabkan pencoklatan pada sayuran dan buah-buahan. Keberadaan enzim ini dapat dideteksi dengan H2O2, karena H2O2 akan berubah menjadi H2O dan oksigen dengan bantuan enzim katalase ini (Berg, et al., 1975). Pengujian katalase juga dilakukan penambahan peroksidase untuk mengetahui perubahan yang dilakukan oleh enzim katalase. Enzim katalase lebih sensitif terhadap panas dibandingkan dengan peroksidase, karena pada suhu 35°C saja katalase telah kehilangan kestabilannya (De Man, 1999). Tujuan praktikum kali ini yaitu melihat pengaruh pemblanchingan terhadap aktivitas enzim katalase dan peroksidase juga mengamati pengaruh berbagai perlakuan terhadap proses pencoklatan enzimatis. METODOLOGI Alat dan Bahan Bahan yang digunakan antara lain: asam asetat glasial, larutan albumin 2 %,

: Irene Eunike C. : 7 Desember 2018 : 17 Desember 2018

larutan NaOH 10%, larutan CuSO4 0,1%, FeCl3 0,2%, HgCl2 0,2%, PbAc 0,2%, asam asetat 0,1 N, padatan amonium sulfat, padatan NaOH, gelatin 2%. Alat yang digunakan antaralain: tabung reaksi, pipet tetes, plat panas, neraca analitik, spatula,labu ukur, pipet volume, batang pengaduk. Berikut merupakan prosedur dari berbagai macam percobaan yang dilakukan. Uji Peroksidase Uji peroksidase dilakukan dengan diiris-iris sampel, kemudian ditimbang sebnyak 5 gram. Dilakukan blanching dalam panci yang berisi air panas mendidih selama 0, 1, 3, dan 5 menit. Sampel yang telah ditimbang dihancurkan menggunakan mortar dan dimasukkan kedalam yabung reaksi yang berisi 5 mL akuades. Ditambahkan 1 mL guaikol 1% dan 1 mL H 2O2 kemudian diamati selama 4 menit, jika timbul warna merah berarti terdapat aktivitas peroksidase. Uji Katalase Uji peroksidase dilakukan dengan diiris-iris sampel, kemudian ditimbang sebnyak 5 gram. Dilakukan blanching dalam panci yang berisi air panas mendidih selama 0, 1, 3, dan 5 menit. Ditambahkan 10mL akuades dan 1 mL larutan H2O2 3% dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian dikocok menggunakan vortex. Jika saat pengamatan terdapat gelembung O2 maka menandakan adanya aktivitas katalase. Perlakuan Terhadap Jaringan Bahan Perlakuan terhadap jaringan dilakukan dengan sampel dipotong menggunakan pisau stainless steel dan

Nama Asisten Tanggal Praktikum Tanggal Pengumpulan

pisau besi, kemudian diberikan perlakuan yang berbeda. Sampel dibiarkan, diiris, dihaluskan dan dimemarkan. Masing-masing sampel dengan perlakuan yang berbeda kemudian diamati perubahan warnanya. Pencoklatan Enzimatis Pengujian dilakukan dengan pengirisan sampel dan simpan didalam wadah, kemudian ditambahkan lslarutan vitamin C 5%, asam sitrat 1%, dan akuades. Sampel tersebut kemudian didiamkan selamat 5 menit. Blanching selama 0, 1, 3, dan 5 menit, kemudian amati perubahan warna yang terjadi.

: Irene Eunike C. : 7 Desember 2018 : 17 Desember 2018

menetukan komposisi dan kepekaan terhadap keadaan ekstrim baik sebelum maupun setelah panen, enzim dapat menyebabkan perubahan kualitas hasil olah. Semua indeks kualitas dipengaruhi oleh enzim tertentu yang tergantung pada spesies, varietas, derajat kematangan, dan lain-lainnya yang berperan dalam reaksi anabolisme maupun katabolisme. Senesensi jaringan tanaman pada umumnya akibat adanya aktivitas enzim hidrolitik (poligalakturonase, klorofilase, protease, esterase, karbohidrase, DNA-ase, RNAase) dan enzim oksidatif (peroksidase, katalase, asam amino oksidase, lipoksidase, dan fenolase).

HASIL DAN PEMBAHASAN Uji Peroksidase Enzim peroksidase merupakan salah satu enzim yang tahan panas. Jenis reaksi yang dikatalisis oleh peroksidase melibatkan hidrogen peroksida sebagai penerima, dan senyawa AH 2 sebagai donor atom hidrogen, seperti ditunjukkan oleh reaksi berikut: H2O2 + AH2 peroksidase 2H2O + A Pada reaksi ini tidak ada oksigen molekul yang terbentuk. Kerja enzim peroksidase dalam sayuran berguna untuk pendeteksian kefektifan pemutihan, sedangkan enzim tersebut dapat juga merusak sayuran sehingga mengakibatkan bau rasa yang menyimpang. Kerja enzim peroksidase dalam buah yaitu mengakibatkan terjadinya pencoklatan (deMan, 1997). Perlakuan blansing bertujuan untuk menginaktivasi enzim pada bahan yang diblansing. Hal ini berkaitan dengan mencegahan terjadinya percepatan reaksi biokoimia pada sayur atau buah seperti respirasi dan transpirasi, sehingga secara tidak langsung berkaitan dengan umur simpan dari buah dan sayur tersebut. Menurut Tranggono dan Sutardi (1989), selain

Tabel 1. Hasil Pengamatan Uji Peroksidase Sam pel Kent ang Apel

Waktu Blansing 0' Coklat kemera han+ Coklat Kekuni ngan

1' Coklat ++ Coklat kemer ahan

3' Coklat kemera han++ Coklat kemera han++

Pisa ng

Coklat endapa n

Coklat + endap an

Putih keruh + endapan

Wort el

Oranye

Orany e coklat

Oranye keruh

5' Coklat kemer ahan Coklat kemer ahan Putih keruh + endap an Orany e keruh

(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2018) Setelah dilakukan blansing pada seluruh sampel, masing-masing bahan tersebut dihaluskan dan dicampurkan dengan 5 ml akuades, kemudian cairan dan sedikit jaringan bahan dari campuran tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 1 ml gualikol serta 1 ml H2O2. Larutan guaiakol adalah senyawa fenol yang menjadi penyebab terjadinya proses pencoklatan pada sampel. Selanjutnya, sampel didiamkan selama 4 menit dan diamati perubahan

Nama Asisten Tanggal Praktikum Tanggal Pengumpulan

warnanya, apabila berwarna merah maka positif mengandung enzim peroksidase. Pada sampel yang tidak diberi perlakuan blansing atau blansing 0 menit, secara umum hasil pengujian menunjukkan adanya perubahan warna menjadi warna coklat. Hal ini mengindikasikan adanya enzim peroksidase dalam sampel tersebut. Selain itu, hal ini mengindikasikan bahwa sampel yang tidak diblansing akan lebih mudah rusak karena adanya enzim peroksidase dalam bahan tersebut. Perlakuan pemanasan dengan cara blansing pada masing-masing sampel yang diuji memiliki efektivitas yang berbeda dalam inaktivasi enzim terutama enzim peroksidase. Pada sampel yang diberi perlakuan blansing, intensitas warna coklat yang dihasilkan cenderung menurun seiring bertambahnya waktu blansing. Akan tetapi, warna coklat dari larutan sampel yang diberi perlakuan blansing tidak sepekat warna coklat dari sampel yang tidak diblansing. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu pemanasan atau blansing, maka penonaktifan enzim peroksidase semakin efektif, sehingga pada seluruh sampel yang diblansing selama 5 menit enzim peroksidasenya hanya berjumlah sedikit, bahkan pada sampel buncis enzim peroksidase sudah seluruhnya tidak aktif. Blansing dapat menonaktifkan enzim terutama polifenoloksidase (penyebab pencokelatan enzimatis), lipoksigenase (penyebab ketengikan), ascorbic acid oxidase (penyebab penguraian vitamin serta katalase dan peroksidase (keduanya dipakai sebagai indikator kecukupan blansing) (Tjahjadi dan Marta, 2014). Hal ini menunjukkan bahwa pemanasan dapat menginaktifkan enzim baik mengurangi maupun menginaktifkan secara total. Peroksidase menyebar luas dalam jaringan tumbuhan. Enzim ini dapat

: Irene Eunike C. : 7 Desember 2018 : 17 Desember 2018

mengkatalisis reaksi-reaksi pemicu terjadinya senesensi dan penguraian khlorofil. Apabila senesensi ataupun penguraian klorofil ternyata tidak dikehendaki maka enzim dapat diinaktifkan untuk memperpanjang umur simpan dan mempertahankan kualitas sayuran dan buah-buahan. Enzim ini dapat diinaktifkan pada suhu 87,8 oC, dimana suhu ini dianggap sebagai batas minimum yang aman. Uji Katalase Enzim katalase adalah salah satu enzim dalam buah atau sayuran yang tahan terhadap panas. Enzim ini dapat menyebabkan pencoklatan pada sayuran dan buah-buahan. Keberadaan enzim ini dapat dideteksi dengan H2O2, karena H2O2 akan berubah menjadi H2O dan oksigen dengan bantuan enzim katalase ini, reaksi nya akan beralangsung sebagai berikut: Katalase

H 2O 2 Tabel 2. Katalase Sam pel Ken tang Ape l Pisa ng Wor tel

0' Gelem bung+ 5 Gelem bung+ 1

-

-

Hasil

H2O + O2 Pengamatan

Waktu Blansing 1' 3' Gelem Gelem bung+ bung+ 3 4 Gelem Gelem bung+ bung+ 2 3 Gelem Gelem bung+ bung+ 3 2 Gelem Gelem bung+ bung+ 2 1

Uji

5' Gelem bung+ 2 Gelem bung+ 1

-

(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2018) Pada pengujian katalase, perlakuannya hampir sama dengan uji peroksidase, yaitu diawali dengan proses blansing selama 0, 1, 3, dan 5 menit yang bertujuan untuk meginaktivasi enzim pada sampel. Kemudian 5 gram sampel

Nama Asisten Tanggal Praktikum Tanggal Pengumpulan

dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 10ml akuades dan 1 ml hydrogen peroksida 3%. Perbedaannya adalah larutan yang ditambahkan hanya H2O2 dan akuades, setelah itu dikocok dan apabila terdapat gelembung pada tabung reaksi, hal itu menendakan bahwa terdapat aktivitas katalase. Kerja enzim katalase dalam berbagai produk makanan adalah menghilangkan glukosa dan/atau oksigen untuk mencegah pencoklatan dan oksidasi. Dipakai bersama dengan glukosa oksidase (deMan, 1997). Indikator adanya enzim katalase ditandai dengan adanya gelembung pada larutan yang mengandung sampel. Berdasarkan hasil praktikum, dapat diketahui bahwa sampel yang positif mengandung enzim katalase rata-rata adalah sampel yang diberi perlakuan blansing 0-3 menit. Pada sampel apel dan wortel yang diblansing dengan waktu 5 menit, diketahui bahwa enzim katalase sudah mengalami inaktivasi sehingga tidak terbentuk gelembung atau tidak ada H2O2 yang terurai menjadi oksigen. Hal ini mengindikasikan bahwa pemanasan yang paling efektif pada

: Irene Eunike C. : 7 Desember 2018 : 17 Desember 2018

inaktivasi enzim katalase adalah dengan cara blansing selama 5 menit. Perlakuan Terhadap Jaringan Bahan Reaksi pencoklatan sering terjadi pada bahan pangan dikenal dua jenis, yaitu pencoklatan enzimatis dan nonenzimatis. Proses pencoklatan sering terjadi pada buah-buahan dan bahan pangan yang mengandung substrat senyawa fenolik. Reaksi pencoklatan juga dapat terjadi pada buah-buahan yang dimemarkan. Enzim yang berperan dalam reaksi pencoklatan adalah polifenol oksidase atau fenolase. Hal ini terjadi perubahan gugus kuinol menjadi kuinon sehingga menyebabkan pencoklatan pada buah dan sayur (Winarno, 1991). Adapun prosedur dari perlakuan ini adalah pertama kali sampel diiris dengan pisau besi dan pisau stainless steel. Setelah itu sampel didiamkan pada udara terbuka. Sampel yang telah diiris tersebut kemudian diamati perubahan warnanya dan dihitung waktu dari terjadinya perubahan warna. Adapun hasil pengamatan terhadap kontak logam dari sampel ialah sebagai berikut:

Tabel 3. Hasil Pengamatan Perlakuan Terhadap Jaringan Bahan Sampel

Perlakuan Pisau

Perlakuan Mekanis

Besi

Stainless

Utuh

Diiris

Memar

Kentang

Putih kecoklatan+2

Putih kecoklatan

Coklat+1

Coklat+2

Coklat+4

Apel

Kuning coklat+2

Kuning kecoklatan+

Tetap kuning

Tetap kuning

Coklat+3

Pisang Wortel

Coklat+3 Coklat+1

Coklat+2 Coklat+2

Coklat+1 Coklat

Coklat+2 Coklat+2

Coklat+4 Coklat+3

(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2018) Berdasarkan hasil pengamatan terhadap pengaruh penggunaan pisau terhadap perubahan warna bahan, diperoleh hasil bahwa kecepatan perubahan warna pada sampel yang dipotong menggunakan pisau stainless

steel lebih lambat dibandingkan dengan sampel yang dipotong menggunakan pisau besi. Kontak dengan besi akan memudahkan terjadinya oksidasi yang berujung pada pencoklatan, selain itu kecepatan pencoklatan juga dipengaruhi oleh luas permukaan pemotongan buah.

Nama Asisten Tanggal Praktikum Tanggal Pengumpulan

Pisau besi yang digunakan umumnya mengakibatkan warna yang lebih coklat dibandingkan pemotongan dengan pisau stainless steel. Pisau besi lebih mudah berkarat daripada pisau dari stainless steel. buah dan sayur mengandung asam yang bersifat korosif bagi berbagai jenis logam. Reaksi pencoklatan terjadi karena terdapat senyawa logam Fe pada karat yang akan mengkatalisis reaksi dengan oksigen. Stainless steel termasuk logam yang tidak mudah bereaksi dengan asam sehingga tidak mudah berkarat. Stainless steel dibuat menggunakan kromium. Minimum jumlah kromium digunakan untuk membuat Stainless steel adalah 10,5%. Kromium juga meningkatkan daya tahan korosi oleh pembentukan sebuah film kromium oksida pada baja. Enzim fenolase berfungsi mengkatalis reaksi oksidasi, logam tembaga dan besi berfungsi sebagai pentransfer elektron dan O2 berfungsi sebagai akseptor elektron. Menurut Eskin et al (1971), agar reaksi pencoklatan dapat dikatalis oleh enzim fenolase harus juga tersedia senyawa Cu atau Fe dan oksigen. Oksigen dibutuhkan dalam reaksi oksidasi sebagai akseptor hidrogen sedangkan Cu atau Fe berperan sebagai ko-enzim. Terjadinya reaksi pencoklatan enzimatik melibatkan perubahan bentuk kuinol menjadi kuinon. Menurut deMan (1997), reaksi yang terjadi adalah: Monofenol + O2 + o-difenol Enzim odifenol + kuinon + H2O Pencoklatan Enzimatis Pada pengujian ini, sampel yang digunakan adalah gelatin 5% dan albumin 5% sebanyak 1 ml. Masingmasing sampel ini ditambahkan dengan garam yang mengandung logam berat diantaranya yaitu CuSO4 0,2%, FeCl3 0,2%, HgCl2 0,2%, dan PbAc 0,2%.

: Irene Eunike C. : 7 Desember 2018 : 17 Desember 2018

Garam-garam tersebut ditambahkan sedikit demi sedikit sampai terjadi perubahan pada sampel. Menurut Winarno (1991), banyak sekali senyawa fenolik yang dapat bertindak sebagai substrat dalam reaksi pencoklatan enzimatis pada buah dan sayuran. Senyawa-senyawa fenolik tersebut di antaranya adalah katekin dan turunannya seperti tirosin, asam kafeat, asam klorogenat, dan leukoantosianin. Salah satu cara pencegahan reaksi pencoklatan enzimatik adalah pencegahan aktivitas polifenol oksidase terhadap substrat dan oksigen (Whitaker, 1994). Pencegahan pencoklatan enzimatis dapat dilakukan dengan mengurangi kontak bahan dengan oksigen. Reaksi pencoklatan enzimatik dapat dihambat dengan mengurangi oksigen, salah satu caranya yang efektif adalah dengan perendaman (Eskin et al, 1971). Pada praktikum ini, dilakukan percobaan mengenai pengaruh perendaman terhadap perubahan warna pada sampel buah dan sayur. Sampel yang telah diiris menggunakan pisau stainless steel dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan masing-masing ditambahkan 3 ml vitamin C 5%, 3 ml asam sitrat 1%, dan 3 ml akuades. Setelah itu, sampel dalam tabung reaksi diblansing selama 0 menit, 1 menit, 3 menit, dan 5 menit lalu diamati perubahan warna yang terjadi. Prinsip dari perendaman menggunakan air dan asam ini adalah mencegah kontak bahan dengan oksigen dan prinsip dari blansing adalah menonaktifkan enzim polifenol oksidase, sehingga kombinasi dari perlakuan-perlakuan tersebut dapat mencegah terjadinya pencoklatan enzimatis.

Nama Asisten Tanggal Praktikum Tanggal Pengumpulan

: Irene Eunike C. : 7 Desember 2018 : 17 Desember 2018

Tabel 4. Hasil Pengamatan Pencoklatan Enzimatis Waktu Blansing Larutan

Sampel Apel

Vitamin C

Asam Sitrat

1'

3'

5'

Kuning kecoklatan Kuning

Kuning

Kuning+

Kuning+2

Kuning+

Kuning+2

Kuning+3

Pisang

Putih kecoklatan+2

Putih kecoklatan+1

Putih kecoklatan

Putih kekuningan

Wortel

Oranye tua+3

Oranye tua+2

Oranye tua+1

Oranye

Apel

Putih

Kuning+

Kuning+2

Kentang

Kuning

Putih Kekuningan Kuning+

Kuning+2

Kuning+3

Pisang

Putih kekuningan

Putih kekuningan

Putih kekuningan

Putih kekuningan

Wortel

Oranye

Oranye

Oranye

Oranye

Apel

Putih

Kuning

Kuning+

Kuning+2

Kentang

Kuning

Kuning+1

Kuning+2

Kuning+3

Pisang

Putih kecoklatan+1

Putih kecoklatan