Nama : Sherry Novalia F. NPM : 240210080041 240210080041
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Enzim
merupakan
suatu
protein
globular
kompleks.
Efek
yang
ditimbulkan oleh enzim adalah perubahan warna bahan pangan terutama buahbuahan menjadi coklat. Namun pencoklatan dapat pula memperbaiki kenampakan dan citarasa pangan serta hasil olahannya ditinjau dari segi kebiasaan dan daya penerimaan konsumen. Proses pencoklatan atau browning sering terjadi pada buah-buahan seperti pisang, peach, pear, salak, apel, dan pala. Buah yang memar atau terluka akibat pemotongan pemotongan dan lain-lain l ain-lain juga mengalami pencoklatan. Bagian yang luka tersebut menjadi berwarna gelap karena terjadi kontak dengan udara. Proses pencoklatan enzimatis berlangsung karena aktivitas enzim terhadap senyawa polifenol. Terjadinya reaksi pencoklatan diperkirakan melibatkan perubahan dari bentuk kuinol yang teroksidasi menjadi kuinon lalu mengalami polimerisasi menjadi pigmen berwarna coklat. Pada praktikum ini dilakukan pengujian aktivitas enzim pada buah-buahan yang meliputi tes proksidase, uji katalase, pengaruh perlakuan terhadap jaringan bahan dan pengaruh perlakuan terhadap pencoklatan enzimatis.
Tes Peroksidase
Enzim peroksidase dalam buah-buahan dan sayuran dapat menyebabkan perubahan yang tidak dikehendaki pada buah-buahan karena memiliki sifat heat resistant hingga pemanasan 82ºC. Pada percobaan, sampel buah-buahan dan sayuran yang digunakan untuk tes peroksidase ini adalah nenas, salak, wortel, buncis, jambu biji, kentang, dan pisang. Setiap bahan dites dengan terlebih dahlu diblansing selama 1, 3, dan 5 menit. Selanjutnya 5 gram bahan ditambahkan 5 ml akuades, beri larutan guaiakol 1% dalam alkohol 95%. Selanjutnya tambahkan 1 cc H 2O2. Adanya enzim
peroksidase dalam sampel dapat dilihat dengan terbentuk atau tidaknya warna coklat merah setelah hancuran sampel ditambah aquades, larutan guaiakol, dan dalam alkohol, serta H 2O2. Berikut adalah tabel hasil pengamatan yang diperoleh. Blanching (menit) 0
Nenas
Salak
Wortel
Buncis
-
-
-
-
Jambu Biji -
+ ++ +++
-
1 + 3 ++ 5 +++ Ket : (-) = Tidak ada warna cokelat merah (+) = Ada warna cokelat merah
Kentang
Pisang
Tidak dilakukan +++ +
+++ + ++ ++++
Peroksidase adalah enzim yang stabil terhadap panas, sehingga sering digunakan sebagai pengukuran indeks efektivitas blansing. Peroksida memiliki peranan pada kerusakan oksidatif selama penyimpanan sayuran. Penambahan guaiakol pada percobaan akan bertindak sebagai donor hidrogen pada reaksi di atas. Hidrogen peroksida (H2O2) yang digunakan dalam percobaan ini berfungsi sebagai stimulan yang akan menentukan ada atau tidaknya enzim peroksidase dalam sampel yang diamati. Hal ini disebabkan karena hidrogen peroksida ini yang nantinya akan bereaksi dengan guaiakol yang akan dikatalis oleh enzim peroksidase dalam bahan yang mengakibatkan perubahan warna sampel menjadi coklat sebagai dampak dari reduksi hidroperoksida menjadi air. Dari data di atas diketahui bahwa pisang memiliki enzim peroksidase paling tinggi, disusul dengan buncis dan salak, kentang, dan yang terakhir jambu biji, wortel, dan nenas.
Uji Katalase
Enzim katalase yang bersifat heat-resistant ( tahan panas) dalam buahbuahan dan sayuran dapat menimbulkan perubahan yang tidak dikehendaki selama proses penyimpanan. Agar perubahan tersebut tidak terjadi, harus dilakukan penekanan terhadap aktivitas enzim tersebut.
Cara yang lazim
digunakan adalah dengan pemblachingan sebelum diproses lebih lanjut. Lama pemblachingan sangat menentukan efektivitas inaktivasi enzim tersebut, karena katalase merupakan enzim yang bersifat tahan panas. Karena sifat tersebut, maka
katalase digunakan sebagai indikator. Katalase mengkatalisis perubahan 2 molekul hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Enzim katalase mempunyai 4 molekul subunit. Masing-masing subunit mengandung gugus protohemin yang membentuk bagian dari 4 tapak aktif yang bebas. Pada pH netral katalase akan kehilangan aktivitasnya dengan cepat pada suhu 35
o
C. Dalam tumbuhan katalase
mempunyai fungsi yaitu kemampuan untuk menghilangkan H 2O2 dalam oksidasi fenol, alkohol, dan donor hidrogen lain. Gabungan glukosa oksidase dan katalase dipakai dala sejumlah pemrosesan makanan. Pada praktikum kali ini sampel yang digunakan adalah nenas, salak, wortel, buncis, jambu biji, kentang, dan pisang. Pertama-tama sampel diblansing, lalu 5-10 gram sampel dicampur dengan 10 ml akuades. Selanjutnya tambahkan 1 ml H2O2 3% untuk setiap 5 gram bahan, kocok, lalu perhatikan ada tidaknya gelembung O2. Berikut adalah tabel hasil pengamatan yang dilakukan. Blanching (menit) 0
Nenas
Salak
Wortel
Buncis
+
-
-
-
Jambu Biji -
-
-
-
1 + ++ 3 + +++ 5 + ++++ Ket : (-) = Tidak ada gelembung (+) = Ada gelembung
Kentang
Pisang
Tidak dilakukan + ++ +++
+ + ++ ++++
Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa bahan yang beraksi positif terhadap ujoi ini adalah nenas, salak, kentang, dan buncis yang ditandai dengan munculnya gelembung udara setelah pengocokan, dan gelembung udara itu akan bertambah seiring dengan lamanya waktu pemanasan. Gelembung udara tersebut menandakan adanya aktivitas katalase pada perlakuan terhadap sample tersebut. Hal itu disebabkan karena enzim katalase telah terinaktivasi akibat panas. Gelembung udara tersebut berasal dari penguraian senyawa H 2O2 yang ditambahkan menjadi air dan O 2. Reaksi : H 2O2
2H 2O + O2
Walaupun enzim ini bersifat heat-resistance, tetapi dengan waktu yang lebih lama dan suhu yang otomatis lebih panas ( waktu yang lebih lama), maka enzim tersebut dapat terinaktivasi.
Perlakuan terhadap Jaringan Bahan
Bahan dengan tingkat perlakuan mekanis tinggi lebih cepat mengalami proses pencoklatan. Perubahan warna yang terjadi itu disebabkan akibat perlakuan mekanis tersebut. Warna bahan cepat menjadi gelap setelah mengalami kontak dengan udara. Hal itu disebabkan oleh terjadinya konversi dari senyawa fenolik oleh fenolase menjadi melanin yang berwarna coklat. Semakin buruk perlakuan mekanis yang dilakukan terhadap bahan tersebut, maka akan semakin cepat reaksi pencoklatan yang terjadi pada bahan tersebut. Pada praktikum kali ini digunakan sampel pisang dengan perlakuan penghalusan, pemotongan , pememaran dan kontrol dengan menggunakan pisau stainless steel dan pisau tembaga. Selanjutnya amati perubahan warna yang terjadi. Berikut tabel hasil pengamatan yang diperoleh. Jenis Pisau
Dihaluskan
Dimemarkan
Stainless
Coklat
Coklat
Steel
(++++)
(++)
Coklat
Coklat
(+++++)
(+++)
Tembaga
Tetap
Dipotong
Kuning
Coklat
Kecoklatan
(+++)
(+) Kuning
Coklat
Kecoklatan
(++++)
(++)
Buah pisang pada waktu dikupas, dipotong, atau memar dan dibiarkan beberapa saat dapat berubah warna menjadi coklat. Bagian yang luka tersebut secara cepat menjadi berwarna gelap karena terjadi kontak dengan udara. Warna coklat sebenarnya tidak membahayakan, tetapi penampakannya kurang menarik. Pencoklatan terjadi karena reaksi oksidasi pada substrat polifenol oleh enzim polifenol oksidase. Karena melibatkan enzim, pencoklatan ini disebut reaksi
pencoklatan enzimatis. Senyawa polifenol dioksidasi menjadi kuinon dan mengalami polimerisasi menjadi pigmen berwarna coklat. Enzim yang bekerja pada awal reaksi adalah fenolase atau polifenol oksidase. Untuk berlanjutnya reaksi yang dikatalisa oleh enzim ini diperlukan adanya O2 dan adanya gugusan prostetik Cu. Fenolase adalah suatu oksi reduktase, sedangkan fungsi oksigen adalah sebagai akseptor hidrogen. Kompleks fenolase dibagi dalam 2 tipe reaksi : 1. Aktivitas hidroksilase 2. aktivitas polifenol oksidase Trihidroksibenzena bereaksi dengan O-quinone mementuk hidroksiquinone. Hidroksi quinone mengalami polimerasi dan menjadi polimer yang berwarna merah atau merah coklat dan akhirnya menjadi melanin yang berwarna coklat, seperti terlihat pada pisang, apel, serta bahan-bahan lain yang mengalami perlakuan mekanis. Adapun reaksi pencoklatan lebih cepat terjadi pada bahan yang dipotong dengan pisau tembaga. Hal ini disebabkan karena pisau tembaga memiliki sifat mudah berkarat sehingga mengakibatkan logam pada pisau akan berinteraksi dengan bahan dan menjadi katalis dalam terjadinya pencoklatan pada bahan, karena selain enzim, pencoklatan juga dikatalis oleh logam. Sedangkan pada pengamatan pemotongan dengan pisau stainless steel warna coklat pada bahan tidak sepekat dengan pisau tembaga kerena pisau jenis ini tidak mudah berkarat sehingga logam pada pisau ini juga tidak akan mudah menempel pada sampel. Cepatnya reaksi pencoklatan pada penggunaan pisau tembaga juga diakibatkan karena terjadinya reaksi antara logam Cu pada pisau dengan daging buah (sampel). Cu membentuk protein Cu dan O. Protein + Cu
2+
+ O2 + monofenol
protein Cu
2+
+ o-quinon + H 2O
Protein Cu terbentuk dengan menggabungkan 1 molekul O 2 dengan protein tempat atom Cu yang berdampingan terikat. Cu diketahui sebagai komponen dari semua polifenolase yang menyebabkan pencoklatan.
Pengaruh Perlakuan Terhadap Pencoklatan Enzimatis
Pencoklatan enzimatis pada sayuran dan buah-buahan terjadi karena adanya enzim fenol oksidase pada bahan yang bereaksi dengan oksigen. Salah satu cara untuk menghindari pencoklatan enzimatis adalah dengan mencampurkan sampel dengan antioksidan, sehingga kontak antara sampel dan oksigen akan dapat diminimalisir, karena dengan penambahan anti oksidan oksigen akan bereaksi dahulu dengan antioksidan tersebut, tidak langsung dengan sampel. Menurut Cuppett (1997) dan Disitir Widjaya (2003) antioksidan dinyatakan sebagai senyawa yang secara nyata dapat memperlambat oksidasi, walaupun dalam konsentrasi yang lebih rendah sekalipun dibandingkan dengan substrat yang dapat dioksidasi. Pada praktikum kali ini sampel yang digunakan adalah nenas, pepaya, wortel, buncis, jambu biji, kentang dan pisang. Msing-masing bahan tersebut dimasukkan ke dalam gelas piala yang berisi 10 ml larutan Vitamin c, 10 ml asam sitrat 1%, dan 10 ml akuades. Selanjutnya panaskan sampel hingga mendidih selama 1,3, dan 5 menit. Berikut adalah tabel hasil pengamatan yang diperoleh. Sampel
Vitamin C 5 % 1 3
0
5
Nenas
Kuning +++
Kuning +
Kuning ++
Kuning ++
Papaya
Putih +
Putih +
Putih ++
Putih +++
Wortel
Orange ++++
Orang +++
Orange +++
Orange +++
Buncis
Hijau ++
Hijau +++
Hijau +++
Hijau +
Jambu Biji
Pink +++
Pink +++
Pink +++
Pink ++
Kuning +++
Kuning +
Kuning ++
Kuning ++++
Kuning muda +
Kuning muda ++
Kuning ++++
Kentang
Pisang
Kuning ++
Sampel
Asam Sitrat 1 % 1 3
0
5
Nenas
Kuning +++
Kuning ++
Kuning +
Kuning ++
Papaya
Putih +
Putih ++
Putih +++
Putih +++
Wortel
Orange +++++
Orange ++++
Orange +++
Orange +++
Buncis
Hijau +++
Hijau +++
Hijau ++
Hijau ++
Pink +
Pink ++
Pink +++
Pink +++
Kuning +++
Kuning ++
Kuning +++
Kuning ++++
Kuning +++++
Kuning muda +++
Kuning muda ++
Kuning +++++
Jambu biji
Kentang
Pisang
Aquades
Sampel
Nenas
0
Kuning +++
1
3
5
Kuning +
Kuning ++
Kuning ++
Putih ++, tidak merata
Papaya
Putih +
Putih +
Putih ++, tidak merata
Wortel
Orange +++++
Orange ++++
Orange +++
Orange +++
Buncis
Hijau +
Hijau +
Hijau +
Hijau +
Pink +
Pink +
Pink +
Pink +
Kuning +
Kuning keputihan ++
Kuning keputihan ++++
Jambu biji
Kentang
Kuning +++
Pisang
Kuning +++++
Kuning muda ++++
Kuning muda +++
Kuning muda ++
Dari hasil di atas diperoleh kesimpulan bahwa pada hampir semua sampel menunjukkan penambahan antioksidan yang berupa vitamin C dan asam sitrat dapat digunakan untuk menunda, memperlambat, dan mencegah proses oksidasi senyawa fenolik yang terdapat dalam sampel. Sampel yang telah mengalami kerusakan atau pencoklatan tidak langsung mengalami kondisi yang lebih baik dari awal percobaan. Hal ini disebabkan karena senywa antioksidan ini bersifat hanya dapat mencegah atau menunda proses oksidasi, tidak dapat memperbaiki senyawa yang telah rusak. Efisiensi dari penambahan vitamin C dan asam sitrat ini berbeda-beda tergantung sampel. Akan tetapi vitamin C memilki sifat yang tidak tahan panas dan mudah teroksidasi. Sedangkan pada suhu yang sama dengan sampel yang ditambahkan dengan antioksidan, sampel dengan perlakuan menggunakan air sebagian sampel tetap mengalami perubahan warna coklat cukup pekat. Hal ini disebabkan karena air bukan merupakan zat antioksidan.
Nama : Sherry Novalia F. NPM : 240210080041
BAB V KESIMPULAN
Enzim peroksidase adalah jenis enzim yang stabil terhadap panas, oleh sebab itu sering digunakan sebagai penentuan indeks efektivitas blansing.
Gelembung udara pada uji katalase menandakan adanya aktivitas katalase pada perlakuan terhadap sample yang disebabkan karena enzim katalase telah terinaktivasi akibat panas.
Perlakuan blansing yang sebelum dilakukan uji peroksidase maupun katalase dapat mengurangi aktivitas enzim sehingga reaksi pencoklatan dapat diperlambat.
Proses pengolahan pangan akan mengakibatkan perubahan-perubahan terhadap jaringan sayur dan buah. Beberapa proses tersebut yang dapat mempengaruhi perubahan itu adalah pemotongan, penghalusan, dan pememaran.
Pencoklatan enzimatis pada sayuran dan buah-buahan Pencoklatan terjadi karena reaksi oksidasi pada substrat polifenol oleh enzim polifenol oksidase.
Antioksidan
didefinisikan
sebagai
senyawa
yang
dapat
menunda,
memperlambat dan mencegah proses oksidasi, seperti vitamin C dan asam sitrat.
Cepatnya reaksi pencoklatan pada penggunaan pisau tembaga juga diakibatkan karena terjadinya reaksi antara logam Cu pada pisau dengan daging buah (sampel). Cu membentuk protein Cu dan O. Protein + Cu
2+
+ O2 + monofenol
protein Cu
2+
+ o-quinon + H 2O
Nama : Sherry Novalia F. NPM : 240210080041
JAWABAN PERTANYAAN
1.
Mengapa beberapa enzim lebih stabil pada perlakuan panas dibanding dengan yang lainnya?
Karena setiap enzim memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda seperti struktur yang kompleks sehingga ada beberapa enzim yang bersifat heat resistant seperti peroksidase dan katalase
2.
Sebutkan 3 enzim yang dapat menyebabkan masalah dalam sayuran beku, jika enzim tersebut tidak aktif?
Enzim peroksidase
Enzim katalase
Enzim polifenol oksidase atau fenolase
Nama : Sherry Novalia F. NPM : 240210080041
DAFTAR PUSTAKA
Buckle, K.A. dkk. 1985. Ilmu Pangan. Jakarta: Penerbit UIP DeMann, J.M.1997. Kimia Makanan . Edisi kedua. Penerbit ITB, Bandung. Sofia, D. 2006. Antioksidan dan Radikal bebas. Available online http://www.chem-is-try.org/Antioksidan-dan-Radikal-Bebas/. (Diakses tanggal 17 November 2009) Tranggono & Sutardi. 1990. Biokimia & Teknologi Pasca Panen . Penerbit PAUPangan & Gizi UGM, Jogjakarta. Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi . Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.