TUGAS MAKALAH ENZIMOLOGI
AKTIVITAS ENZIM ALAMI PADA PRODUK SUSU DAN DAGING
OLEH :
EKA SAFUTRA F1C1 10 069
ABDUL HALIM F1C1 10 063
WATU MUNTU F1C1 10 0
ROSMAWATI F1C1 10 0
NURKHADIJAH F1C1 10 0
AIDILAH FITRI F1C1 10 0
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2014
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beberapa reaksi kimia dalam makhluk hidup terjadi sangat cepat. Hal ini
terjadi karena adanya suatu zat yang membantu proses tersebut. Bila zat ini tidak
ada maka proses-proses tersebut akan terjadi lambat atau tidak berlangsung sama
sekali. Zat tersebut dikenal dengan nama Enzim. Enzim adalah biokatalisator yang
artinya dapat mempercepat reaksi-reaksi biologi tanpa mengalami perubahan
struktur kimia.
Aktivitas enzim disebut juga sebagai kinetik enzim. Kinetik enzim adalah
kemampuan enzim dalam membantu reaksi kimia. Kemampuan enzim ini dapat
dihitung dengan mengukur jumlah produk yang terbentuk, atau dengan
menghitung kurangnya substrat dalam satuan waktu tertentu. Selain itu, dapat juga
dihitung dengan peningkatan atau penurunan koenzim. Menghitung jumlah
substrat, produk, atau koenzim di laboratorium tidak mudah karena jumlahnya
yang sangat sedikit. Oleh karena itu, praktik menghitung aktivitas enzim adalah
dengan mengukur perubahan absorbans dalam satuan waktu, pH, dan suhu
tertentu sewaktu reaksi berjalan. Aktivitas enzim dipengaruhi oleh beberapa
faktor, yaitu suhu, pH, kadar substrat, kadar enzim, inhibitor, dan toksik enzim.
Aktivitas enzim pada produk susu dan daging tentunya terdapat produk –
produk yang dihasilkan akibat adanya enzim yang bekerja pada substrat misalnya
enzim lactase pada susu memecah laktosa menjadi galaktosa dan glukosa.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada makalah Ativitas Enzim Alami Pada Produk Susu
Dan daging adalah sebagai berikut :
1. Apa yang dimaksud dengan Enzim ?
2. Bagaimana cara kerja Enzim ?
3. Enzim-enzim yang terdapat pada Susu dan Daging ?
C. Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah Ativitas Enzim Alami Pada Produk Susu
Dan daging adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui apa itu Enzim.
2. Mengetahui prinsip cara kerja Enzim.
3. Mengetahui Enzim-enzim pada Susu dan Daging.
D. Manfaat
Manfaat yang diperoleh setelah mempelajari makalah Ativitas Enzim
Alami Pada Produk Susu Dan daging adalah sebagai berikut :
1. Dapat Mengetahui apa itu Enzim.
2. Dapat mengetahui prinsip kerja Enzim.
3. Dapat Mengetahui Enzim-Enzim yang terdapat pada Susu dan Daging.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Enzim
Enzim adalah suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalisator reaksi-
reaksi biokimia pada mahkluk biologi. Zat-zat yang diuraikan oleh reaksi disebut
substrat, dan yang baruterbentuk dari reaksi disebut produk. Spesifisitas enzim
sangat tinggi terhadap substratnya, dan enzim mempercepat reaksi kimia spesifik
tanpa pembentukan produk samping. Enzim ini bekerja dalam cairan larutan
encer, suhu, dan pH yang sesuai dengan kondisi fisiologis biologis. Melalui
aktivitasnya, sistem enzim terkoordinasi dengan baik sehingga menghasilkan
hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda,
semuanya mengacu untuk menunjang kehidupan. Enzim merupakan suatu protein,
maka sintesisnya dalam tubuh diatur dan dikendalikan oleh sistem genetik, seperti
halnya dengan sintesis protein pada umumnya.
Gambar 1. a. Enzim (Bentuk 3D), b. mekanisme kerja enzima
b
B. Enzim Pada Susu
1. Laktase
Laktase adalah enzim yang diproduksi di usus kecil, yang membantu dalam
pemecahan molekul laktosa, sehingga dapat dengan mudah dicerna oleh tubuh.
Enzim ini penting juga diyakini gula kompleks. Di dalam tubuh, molekul dari dua
gula sederhana - glukosa dan galaktosa telah bergabung untuk membentuk satu
molekul laktosa. Dalam hal tubuh tidak mampu menghasilkan jumlah yang
diperlukan laktase, dapat menyebabkan defisiensi laktase, yang bertanggung
jawab untuk intoleransi laktosa. Kekurangan enzim ini mungkin timbul sebagai
akibat dari cacat bawaan, jarang terjadi di alam, di mana gen yang bertanggung
jawab untuk produksi laktase bermutasi. Penyakit atau penyakit di usus kecil
seperti penyakit radang usus, yang cenderung untuk menghancurkan sel-sel
membran sikat perbatasan dari usus kecil juga merupakan salah satu faktor
penyebab untuk insufisiensi laktase. Oleh karena itu, individu yang lebih rendah
dari tingkat normal enzim ini tidak toleran laktosa.
Gambar 2. Gula susu (Laktosa)
2. Laktoperiksodase
Laktoperoksidase atau lactoperoxidase (LPO) adalah enzim alami yang
tersedia dalam jumlah banyak di dalam susu (kandungannya sekitar 30 mg/l susu)
(Kussendrager and Hooijdonk, 2000). Cara kerja enzim ini adalah unik, tidak
sebagaimana enzim lainnya di dalam susu. LPO mengkatalisa reaksi antara
hydrogen peroxide (HO) dan thiocyanate (SCN) yang secara natural terdapat
dalam susu menjadi senyawa yang dinamakan hiphothiocyanite (OSCN (Ilustrasi
1.) (Barrett et al., 1999, Kussendrager and Hooijdonk, 2000, Seifu et al., 2007).
Proses katalisis yang dilakukan oleh LPO dalam rangka memproduksi OSCN
dinamakan lactoperoksidase system (LPOS). Senyawa OSCN- ini adalah senyawa
yang bertanggung jawab untuk membunuh bakteri, fungi, dan virus dengan
merusak gugus sulfhidril (gugus S-H) dari membran sel, yang mengakibatkan
pada kerusakan vital membran sel yang pada akhirnya akan membawa pada
kematian sel (Al-Baarri et al., 2011b, Borch et al., 1989).
Laktoperoksidase merupakan enzim peroksidase disekresikan dari susu ,
saliva , dan kelenjar mukosa lainnya yang berfungsi sebagai agen antibakteri
alami. Laktoperoksidase adalah anggota dari keluarga peroksidase heme enzim . .
Pada manusia , laktoperoksidase dikodekan oleh gen PUT.
Laktoperoksidase mengkatalisis oksidasi dari sejumlah anorganik dan
organik substrat oleh hidrogen peroksida substrat ini termasuk bromida dan
iodida dan karena laktoperoksidase dapat dikategorikan sebagai haloperoxidase .
Substrat lain yang penting adalah tiosianat . Produk teroksidasi dihasilkan melalui
aksi enzim ini memiliki aktivitas bakterisida kuat . Laktoperoksidase bersama-
sama dengan substrat yang anorganik ion , hidrogen peroksida , dan produk
teroksidasi dikenal sebagai sistem laktoperoksidase .
3. Protease
Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling
utama”) adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang
merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu
sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen,
oksigen, nitrogen dan kadangkala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting
dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein
lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang
membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan
(imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen
penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu
sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang
tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). Protein merupakan
salah satu dari biomolekul raksasa, selain poliskarida, lipid, dan polinukleotida,
yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan
salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan
oleh Jons Jakob berzelius pada tahun 1838.
Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik
yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan
bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih “mentah”,
hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme
pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.
C. Enzim Pada Daging
1. Protease
Daging adalah salah satu hasil ternak yang hampir tidak dapat dipisahkan
dari kehidupan manusia sebagai sumber protein hewani yang kandungan gizinya
lengkap. Adapun komposisi kimia daging secara umum yaitu : air 75 % (68 – 80
%) ; protein 19 % (16 – 22 %) ; substansi non protein yang larut 3,5 % dan lemak
2,5 % (Forrest dkk., 1975). Enzim yang terdapat pada daging adalah protease,
lipase, dan lain sebagainya.
Enzim proteolitik dianggap penting dalam metabolise
protein dan banyak digunakan dalam industri pangan, misalnya
untuk mengempukkan daging. Ada banyak jenis enzim proteolitik
yang dikenal seperti enzim papain, bromelin, rennin, protease
dan fisin yang mempunyai sifat menghidrolisa protein (Smith,
1993).
Gambar 3. Struktur Protein
2. Lipase
Lipase adalah enzim yang dapat larut dalam air dan bekerja dengan
mengkatalisis hidrolisis ikatan ester dalam substrat lipid yang tidak larut air
seperti trigliserida berantai panjang. Dengan demikian, lipase tergolong dalam
enzim esterase. Enzim ini juga mampu mengkatalisasi pembentukan ikatan ester
(esterifikasi) dan pertukaran ikatan ester (transeterifikasi) pada media bukan air.
Lipase diproduksi pada karbon berlipid, seperti minyak, asam lemak, dan gliserol.
Lipase dari bakteri kebanyakan diproduksi secara ekstraselular. Kebanyakan
lipase dapat bekerja pada kisaran pH dan temperatur yang bervariasi, walaupun
lipase dari bakteri yang bersifat basa lebih umum. Lipase adalahserina
hidrolase dan mempunyai stabilitas yang tinggi dalam larutan organik.
D. Enzim Pelunak Daging
1. Papain
Enzim papain merupakan enzim proteolitik golongan protease yang
memerlukan substrat protein dengan titik serangnya pada bagian ikatan-ikatan
peptida (Miller, 1958).
Menurut Arief (1975), semua bagian dari tanaman pepaya seperti buah,
daun, dan batangnya mengandung enzim papain dalam getahnya. Getah pepaya
dengan proses tertentu dapat dibuat dalam bentuk yang lebih stabil yaitu dalam
bentuk papain kasar (crude papain) dan papain murni (cristal papain). Di dalam
getah pepaya terdapat komposisi enzim-enzim yaitu papain 10 %, kimopapain 45
%, dan lisozim 20 %, tapi biasanya lebih dikenal sebagai enzim papain (Winarno,
1995).
Enzim Papain mempunyai pH dan suhu optimum masing-masing 5 – 7 dan
100C sampai 700C (Arief, 1975). Sedangkan keaktifan enzim papain hanya
menurun 20 persen pada pemanasan 700C selama 30 menit pada pH 7 dan
menjadi tidak aktif diatas suhu 70 – 850C.
Hidrolisis protein daging oleh enzim papain yang terbesar yaitu pada
miofibril sarkloplasma dengan komponen miofibril sarkoplasma dan stroma yang
paling mudah dihidrolisis adalah bagian aktin dan yang paling sulit adalah
myosin, sedangkan untuk kolagen sulit dihidrolisis karena memiliki struktur dasar
yang alot dan kuat (Folge dkk., 1982).
Proses pengempukan daging dengan menggunakan enzim papain akan
terjadi perubahan-perubahan yaitu berupa hancurnya sarkolema, diikuti larutnya
nucleus dan terjadi penurunan ikatan antar serabut otot, sehingga serabut otot
terputus-putus dan sifatnya mudah dipisah-pisahkan, akibatnya daging menjadi
lunak (Price, 1971).
2. Bromelin
Bromelin adalah enzim proteolitik yang ditemukan pada
bagian batang dan buah nanas (Ananas comosus). Enzim ini diproduksi sebagai
hasil sampingan dari pabrik jus nanas. Dalam memproduksi bromelin, beberapa
senyawa yang dapat digunakan untuk presipitasi (pengendapan) enzim ini
adalah amonium sulfat dan alkohol. Beberapa kegunaan dari enzim ini adalah
mengurangi rasa sakit dan pembengkakan karena luka atau operasi,
mengurangi radang sendi, menyembuhkan luka bakar, meningkatkan fungsi paru-
paru pada penderita infeksi saluran pernapasan, dan lain-lain.[1] Untuk
meningkatkan kelancaran pencernaan pada manusia, umumnya digunakan
bromelin berdosis 500 mg dalam bentuk kapsul. Apabila konsumsi bromelin
dilakukan bersamaan dengan senyawa anti-koagulan maka risiko
terjadinya pendarahan akan meningkat.
Gamar 4. Proses Pemecahan dan pengempukan daging melalui enzim
PRNGEM
PUKAN
PENGEMPUKAN
PROSES PENGEMPUKAN DAGING MENGGUNAKAN
ENZIM BROMELIN
GEMPUKAN D
AGING
OMELIN
DAGING EMPUK
PRNGEM
PUKAN
ASAMA LEMAK
MONOGLISERAT DLL
ASAM-ASAM AMINO
SUBSTRAT
BAB III
PEMBAHASAN
A. Enzim Produk Susu
1. Susu Segar
Protein susu adalah hasil sampingan dari produksi keju yang tadinya pada
waktu sebelumnya tidak dimanfaatkan, hanya dibuang begitu saja. Namun saat
ini,protein susu telah dimanfaatkan seluas-luasnya oleh industri makanan dan
minuman. Kini, berbagai riset membuktikan manfaat protein susu cukup besar, di
antaranya sebagai antioksidan, antikarsinogenik, dan sekarang protein susu
digunakan sebagai asupan utama untuk membangun otot tubuh. Protein susu juga
banyak digunakan sebagai bahan pengolahan makanan seperti untuk baso,
nugget, sosis, atau aneka snack.
Penggunaan protein susu juga lebih banyak ditujukan kepada konsumen
yang memiliki perhatian yang lebih terhadap kesehatan, karena melihat dari sifat
produk ini yang memang merupakan bahan baku produk makanan dan minuman
yang memiliki aneka manfaat kesehatan karena kandungan berbagi zat gizi di
dalamnya.
Susu segar adalah bahan pangan yang mudah rusak akibat mikroorganisme
di dalamnya. Susu yang banyak mengandung air dan nutrisi cocok bagi
pertumbuhan mikroorganisme. Dalam satu mililiter susu terdapat ratusan ribu
hingga jutaan sel pembusuk. Rata-rata bakteri tersebut mampu berkembang biak
delapan kali lipat setiap jamnya. Oleh karena itu, hanya selang empat jam setelah
pemerahan, susu segar akan berangsur-angsur rusak. Penanganan yang umum
dilakukan untuk memperpanjang umur simpan susu segar adalah pendinginan.
Bila tidak tersedia refrigerator, diperlukan metode pengawetan yang lain.
Lactoperoxidase adalah enzim di dalam susu yang secara alami bukan sebagai
antibakteri, tetapi dapat diaktifkan dan menimbulkan efek antibakteri. Metode
aktivasi enzim LP untuk pengawetan susu segar tersebut dikenal sebagai sistem
laktoperoksidase (LPS). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat
efektivitas LPS pada dua tingkat suhu yang berbeda terhadap umur simpan susu
segar.
2. Susu UHT (Ultra High Temperatur)
Susu yang telah mengalami proses pengolahan maka enzim alaminya akan
mengalami perubahan misalnya Laktoperiksodase. Laktoperoksidase merupakan
enzim peroksidase disekresikan dari susu , saliva , dan kelenjar mukosa lainnya
yang berfungsi sebagai agen antibakteri alami. Laktoperoksidase adalah anggota
dari keluarga peroksidase heme enzim . . Pada manusia , laktoperoksidase
dikodekan oleh gen PUT.
Sistem laktoperoksidase memainkan peran penting dalam sistem kekebalan
tubuh bawaan dengan membunuh bakteri dalam susu dan mukosa ( lapisan asal
sebagian besar endodermal , ditutupi epitel , yang terlibat dalam penyerapan dan
sekresi ) sekresi maka augmentation sistem laktoperoksidase mungkin memiliki
aplikasi terapeutik . Selain itu , penambahan atau augmentasi dari sistem
laktoperoksidase memiliki aplikasi potensial dalam mengendalikan bakteri dalam
makanan dan produk perawatan kesehatan konsumen . Sistem laktoperoksidase
tidak menyerang DNA dan tidak bersifat mutagen . Namun , dalam kondisi
tertentu , sistem laktoperoksidase dapat menyebabkan stres oksidatif . Selain itu ,
laktoperoksidase dapat berkontribusi pada inisiasi kanker payudara , melalui
kemampuannya untuk mengoksidasi hormon estrogenik memproduksi intermediet
radikal bebas .
Gambar 5. Enzim Laktoperiksodase terhadap bakteri asam laktat
B. Enzim Produk Daging
Daging ialah bagian lunak pada hewan yang terbungkus
kulit dan melekat pada tulang yang menjadi bahan makanan.
Daging tersusun sebagian besar dari jaringan otot, ditambah
dengan lemak yang melekat padanya, urat, serta tulang rawan.
Selama ini pengolahan daging sebagai bahan makanan
dilakukan secara tradisional. Daging segar setelah dibersihkan
langsung dimasak tanpa ada perlakuan khusus pada hal cara
seperti ini membutuhkan waktu yang lama dan energi yang
relatif besar sehingga dapat menimbulkan krisis energi di masa
yang akan datang. Seiring dengan perkembangan bioteknologi,
para ahli akhirnya menemukan, bahwa pemberian enzim
proteolitik terhadap daging mentah dapat berpengaruh pada
proses pelunakkan daging. Enzim proteolitik bekerja
menguraikan protein dalam daging sehingga pada saat daging
dimasak proses pelunakkannya lebih cepat. Enzim proteolitik
dianggap penting dalam metabolise protein dan banyak
digunakan dalam industri pangan, misalnya untuk
mengempukkan daging. Ada banyak jenis enzim proteolitik yang
dikenal seperti enzim papain, bromelin, rennin, protease dan fisin
yang mempunyai sifat menghidrolisa protein (Smith, 1993).
BAB IV
KESIMPULAN
Berdasarkan rumusan masalah pada makalah ini maka dapat
disimpulkan bahwa :
1. Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai
katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis
bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.
2. Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk
menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia
organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga
percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi
aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama.
3. Enzim yang terdapat pada produk susu adalah, enzim lactase,
protease, peroksidase. Sedangkan enzim pada daging adalah lipase,
protease, dan enzim yang berperan memecah proteolitik agar daging
empuk yaitu enzim papain dan bromelin.
DAFTAR PUSTAKA
Al-Baarri, A. N. 2011. Lactoperoxidase Activity on Bovine Whey at Critical
Temperature Storage. Unplublished data.
Al-Baarri, A. N., Hayashi, M., Ogawa, M. and Hayakawa, S. 2011a. Effects of
mono- and disaccharides on the antimicrobial activity of bovine
lactoperoxidase system. Journal of Food Protection, 74, 134-139.
http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim di akses pada tanggal 25 Desember
http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim Protease di akses pada tanggal 25 Desember
2013.
http://c31120204.blogspot.com/2013/06/uji-enzim-bromelin-dan-enzim-
papain.html