MAKALAH BIOTEKNOLOGIPEMANFAATAN EKSTRAK PAPAIN PADA PEMBUATAN KEJU COTTAGE

Disusun Oleh : Prima W. Subagja 41204720109035

UNIVERSITAS NUSA BANGSAMIPA KIMIA 2011

BAB I PENDAHULUANA. LATAR BELAKANG Bioteknologi terbagi menjadi 3 yaitu bioteknologi menggunakan mikroorganisme, kultur jaringan, dan rekayasa genetika. Bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme (seperti bakteri, kahmir (yeast), dan kapang) antara lain penemuan dan penyelesaian masalah pangan, obat-obatan, pembasmi hama tanaman, pencemaran, pembasmian hama tanaman, dan pemisahan logam dari bijih logam. Bioteknologi dibagi juga menjadi beberapa yaitu : bioteknologi dalam produksi pangan, bioteknologi dalam industri, bioteknologi dalam kedokteran dan produksi obat, bioteknologi dalam menyelesaikan masalah pencemaran, bioteknologi dalam pemberantasan hama dan Bioteknologi dalam memperbanyak tanaman/kultur jaringan. Contoh bioteknologi dalam produksi pangan adalah keju. Keju cottage merupakan keju lunak tanpa pematangan yang dibuat dari susu atau skim dengan penambahan kultur bakteri asam laktat dan penambahan enzim renet untuk koagulasinya. Enzim renet yang digunakan dalam proses pembuatan keju sangat mahal dan tersedia dalam jumlah yang terbatas, sehingga perlu adanya pengganti enzim renet. Salah satu enzim yang dapat digunakan sebagai pengganti enzim renet adalah papain dari pepaya (Carica papaya). Telah dilakukan penelitian konsentrasi enzim papain (320ppm, 520 ppm, 720 ppm) dan suhu fermentasi (350C, 450C, 550C) terhadap kadar protein, kadar asam laktat, pH, kadar air, kadar laktosa, jumlah bakteri dan uji organoleptik keju cottage. Dari hasil penelitian didapat hasil bahwa pada konsentrasi enzim papain 520 ppm dan suhu fermentasi 450C keju cottage tersebut telah memenuhi standar. Keju sebagai produk dengan bahan dasar susu, merupakan alternatif yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan akan protein hewan. Hampir semua keju yang dipasarkan di negara kita adalah keju keras, yaitu keju yang memerlukan tahap pematangan lebih lama sehingga biaya produksi lebih tinggi.

Keju cottage dengan metode setting pendek, merupakan salah satu alternatif dalam penurunan biaya produksi. Saat ini biaya produksi keju sangat tinggi, karena enzim renet yang digunakan dalam proses pembuatan keju sangat mahal dan tersedia dalam jumlah yang terbatas (Sardinas, 1972; Sardjoko, 1991). Industri keju sebenarnya dapat berpaling pada enzim penggumpal yang lain seperti fisin dari getah ficus, papain dari pepaya, dan enzim bromelin dari nanas (Winarno, 1986). Enzim papain sebagai salah satu pengganti enzim renet mempunyai beberapa kelebihan antara lain lebih mudah didapat, tersedia dalam jumlah banyak, lebih tahan terhadap kondisi asam dan kondisi basa, suhu tinggi serta harganya murah (Sirait dalam Anonymous, 1991). Enzim papain sebagai protease sulfhidril dapat diaktifkan oleh zat-zat pereduksi dan menjadi tidak aktif jika terdapat zat pengoksidasi. Burges dan Shaw dalam Godfrey dan Reichet (1986) menyatakan bahwa enzim papain memutus ikatan peptida pada residu asparagin-glutamin, glutamat-alanin, leusin-valin dan penilalanintirosin. Enzim tersebut akan bekerja secara optimal tergantung dari konsentrasi yang diberikan. Dalam proses pembutan keju, suhu berperan dalam menetukan lamanya proses dan mempengaruhi jenis keju yang terbentuk sehingga termasuk keju lunak atau keju keras (Radiati, 1990). Berdasarkan hal tersebut ingin dikaji mengenai penggunaan enzim papain dan suhu fermentasi dalam pembuatan keju cottage, dengan tujuan untuk mengetahui kadar enzim papain dan suhu fermentasi yang tepat dalam pembuatan keju cottage. Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan dasar pertimbangan penggunaan enzim renet dalam rangka menekan biaya produksi keju.

BAB II PEMBAHASANA. SEJARAH PEMBUATAN KEJU Keju sudah diproduksi sejak zaman prasejarah. Tidak ada bukti pasti dimana pembuatan keju pertama kali dilakukan, di Eropa, Asia Tengah, maupun Timur Tengah, tetapi praktek pembuatan keju menyebar ke Eropa sebelum zaman Romawi Kuno, dan penurut Pliny, pembuatan keju telah menjadi usaha yang terkoordinasi pada masa Kekaisaran Romawi. Perkiraan awal adanya pembuatan keju adalah antara 8000 SM (ketika domba mulai diternakkan) sampai 3000 SM. Pembuat keju pertama diperkirakan adalah manusia di Timur Tengah atau suku-suku nomaden di Asia Tengah. Bukti arkeologis pertama tentang pembuatan keju ditemukan pada mural di makam Mesir Kuno, yang dibuat pada 2000 SM. Keberadaan keju dimulai ketika seorang penggembala sapi menemukan susu yang disimpannya dalam tas dari kulit kambing, membeku dan terfermentasi ketika tertinggal di gua. Seorang pria lapar memakan gumpalan susu tadi dan menyukai rasanya. Sejak itu susu sengaja difermentasi untuk menghasilkan makanan yang kemudian kita kenal sebagai keju. Dahulu kala para petani menyimpan sisa susu dan membiarkannya menggumpal. Setelah itu, gumpalan keju dipukul-pukul menggunakan tangkai pohon, dibungkus, dan ditindih dengan batu sambil dibiarkan menjadi kering di terik matahari. Untuk memberi rasa, keju kemudian diperciki dengan garam. Kekaisaran Romawi menyebarkan cara teknik pembuatan keju yang seragam di Eropa, serta memperkenalkan pembuatan keju ke daerah yang belum mengetahuinya. Dengan kejatuhan Kekaisaran Romawi, variasi pembuatan keju di Eropa semakin banyak. Dengan daerah-daerah tertentu mengembangkan teknik pembuatan keju yang berbeda-beda. Perancis dan Italy masing-masing saat ini memiliki sekitar 400 macam keju. Namun, kemajuan seni pembuatan keju mulai menurun beberapa abad setelah kejatuhan Roma. Banyak keju yang dikenal pada masa kini pertama kali didokumentasikan pada zaman Pertengahan atau setelahnya, misalnya keju Cheddar

pada 1500 M, keju Parmesan pada 1597, keju Gouda pada 1697, dan keju Camembert pada 1791. Di abad 20, para industriawan mengubah cara tradisional itu dan memperkenalkan banyak jenis keju baru yang makin kaya rasanya dan creamy, sementara produksi tradisional yang digarap para peternak pun semakin berkurang. Keju termasuk protein yang tinggi nilai gizinya. Keju juga menghasilkan energi yang besar. Di dalamnya terkandung kalsium dan phosphorus, terutama keju-keju yang dimasak. Keju sangat baik untuk menggantikan susu terutama bagi mereka yang tidak menyukai susu. Pengetahuan tentang keju dibawa oleh seluruh warga Romawi, termasuk anggota pasukan bersenjatanya. Selain berjasa kepada tanah air, pasukan ini juga bertanggung jawab atas penyebaran teknik membuat keju ke seluruh penjuru Eropa. Pasalnya, legiuner romawi yang telah habis masa tugasnya mendapatkan tunjangan pensiun berupa sepetak tanah yang ada di salah satu propinsi kerajaan ini. Kebanggaan akan peradaban romawi, membuat memperkenalkan kebudayaan mereka ke tanah yang mereka tempati, termasuk teknik ini. Louis Pasteur meneliti tentang efek mikro organisme yang hidup di dalam susu. Memang Pasteur tidak meneliti lebih dalam bagaimana hubungannya dengan evolusi keju, namun temannya, Metchinkoff, menelitinya dan menemukan cara untuk membunuh patogen di dalam susu. Belakangan Pasteur memberi nama pasteurisasi pada pemanasan singkat untuk membunuh bakteri yang merugikan.

B. PEMBUATAN KEJU 1. Pembuatan Starter Starter yang digunakan adalah stater ganda berupa biakan Lactobacillus bulgaricus dan Streptococus thermophillus dari media NA dan MRS yang berumur 24 jam masingmasing diambil sebanyak 50 sel/ml (3 ose) untuk diinokulasikan ke dalam 250 ml skim cair steril dan diinkubasi pada suhu 400C sampai fase eksponensial. Selanjutnya dibuat starter gabungan dengan perbandingan 1:1 dan diinkubasi bersama-sama pada suhu 400C selama 4 jam. 2. Pembuatan Keju

Pada prinsipnya keju dibuat melalui 3 (tiga), tahap pertama(1) :koagulasi, susu segar dipanaskan (pasterurisasi), substansi yang bersifat asam atau kultur bakteri tertentu ditambahkan. Tujuan dari proses ini supaya laktosa dirubah menjadi asam laktat (acid coagulation) sehingga terbentuk endapan/gumpalan menyerupai tahu. Tahap kedua (2) Pembentukan dan penggaraman, tahu susu(curd) yang terbentuk selama proses koagulasi dipadatkan di dalam cetakan sesuai keinginan. Kemudian penggaraman, caranya dengan mencelupkan tahu susu ke dalam larutan yang mengandung garam 250-350 gram per liter air. Tujuan dari penggaraman ini supaya mempercepat proses pengeringan, memberikan aroma juga berfungsi sebagai pengawet, karena garam memperlambat proses proliferasi mikroorganisme. Tahap ketiga (3) Proses pematangan keju dilakukan sebaiknya dilakukan di dalam ruangan kering dengan kisaran temperature 0-32C. lama proses pematangan tergantung dari jenis keju yang diinginkan. Untuk keju lunak (soft cheese) memerlukan waktu fermentasi sekitar 4 minggu, namun untuk keju keras (hard cheese) memerlukan waktu 2-3 tahun. Selama proses fermentasi inilah komponen dan citarasa keju terbentuk. Lama pengeringan sangat variatif, tergantung pada temperatur dan kelembapan udara. Itu makanya hasil keju sering berbeda-beda dari segi tekstur, warna, dan keharuman. Tetapi ini tentu hanya berlaku pada keju yang dibuat secara tradisional, bukan yang diolah di pabrik dengan peralatan modern. Pembuatan keju cottage dilakukan dengan metode setting pendek. Skim yang merupakan bahan dasar keju dipasteurisasi pada suhu 630C selama 30 menit, didinginkan sampai 400C sebagai suhu inkubasi, kemudian ditambah 4% (V/V) starter dan disimpan dalam inkubator dengan berbagai variasi suhu 350C, 450C dan 550C. Setelah pertumbuhan mencapai pH 5,6 ditambah enzim papain dengan kadar yang bervariasi (320 ppm, 520 ppm dan 720 ppm) selama 5-6 jam. Setelah keasaman tercapai sekitar 0,52% (pH 4,6-4,7) dilakukan pemasakan curd di water bath selama 1 jam , setelah itu whey dibuang. Setelah whey dibuang ditambahkan air dalam jumlah yang sama dengan curd sambil diaduk pelan-pelan selama 10 menit, kemudian airnya dibuang. Setelah pembuangan air ditambahkan garam NaCl 4% (w/w) dan terbentuklah keju.

3.

Parameter Uji

Pada pengujiam kadar air dan kualitas meliputi kadar lemak, kadar protein, dan kadar mineral kalsium ini diperlakukan pada susu skim sebagai bahan dasar dan keju cottage yang sudah terbentuk. Dalam analisa ini digunakan metode SNI 012891-1992 sebagai bahan acuan. Penentuan Kadar Air Metode yang digunakan dalam penetuan kadar air ini adalah metode oven dengan menghitung kehilangan bobot sampel setelah pengovenan. Sampel ditimbang sebanyak 1-2 gram di dalam cawan porselen bertutup yang sebelumnya telah diketahui beratnya. Sampel dikeringkan menggunakan porselen dalam oven pada suhu 105 C selama 3 jam. Sampel didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang sampai diperoleh berat konstan. Penentuan Kadar Lemak Dalam penetuan kadar lemak ini digunakan metode Gerber dengan cara hidrolisis oleh asam sulfat pekat dan amil akohol menggunakan alat butirometer. Hidrolisis sampel ditunjukan untuk membebaskan lemak yang terikat Cara kerja penentuan kadar lemak ini mula-mula sampel ditimbang, keju sebanyak 10 gram sedangkan untuk susu ditimbang sebanyak 3 gram yang dilarutkan dengan 10 ml aquades. Butirometer diisi dengan asam sulfat pekat sebanyak 10 ml, lalu sampel dimasukan dan ditambahkan amil akohol sebanyak 1 ml, butirometer ditutup dengan prop karet lalu dikocok hingga semua gumpalan larut. Butirometer berisi sampel tersebut dipanaskan dalam penangas air pada suhu 65-70 C selama lima menit dan disentrifuse pada kecepatan 1100 rpm selama 3 menit. Butiromeer disimpan kembali dalam penangas air pada suhu 65-70 C dengan posisi terbalik selama 2-3 menit. Lapisan yang terbentuk pada butirometer diatur sehingga ada di dalam garis butirometer, skala yang menunjukan persentase kandungan lemak dibaca pada butirometer.

Penentuan Kadar Protein Proses penentuan kadar protein susu skim dan keju cottage ini menggunakan metode mikro Kjeldahl yang terdiri dari dua tahap yaitu tahap destruksi dan tahap penentuan kadar protein. Penentuan Kadar Mineral Kadar kalsium ditentukan menggunakn teknik Spektroskopis Serapan Atom (SSA). Pada penentuan kadar mineral kalsim dalam sampel susu skim dan keju caottage ini dilakukan dalam dua tahapan, yaitu tahap destruksi sampel dan tahap pengukuran. Destruksi abu sampel menggunakan aquaregia. Sedangkan pengukuran dilakukan pada panjang gelombang maksimum untuk kalsium yaitu 422.7 nm. Kadar kalsium dalam sampel ditentukan dengan mencocokan absorbansi larutan sampel terhadap kurva kalibrasi yang diperoleh dari pengukran larutan standar kalsium pada beberapa konsetrasi.

C. PEMBAHASAN Pada penentuan kadar protein, semakin bnyak penambahan papain maka akan diperoleh kadar protein yg lebih tinggi. Kandungan protein keju cottage lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan protein dalam susu skim sebgai bahan dasar keju, hal ini dikarenakan adanya penambhan bakteri starter dan enzim papain. Sementara analisis dilakukan menggunakan metode Kjeldahl, dalam metode ini yang diukur adalah kadar nitrogen total, sehingga bukan hanya protein dalam keju yang terukut, melainkan kandungan protein yang berasal dari bakteri starter dan enzim papain pun akan ikut terukur. Sementara komponen utama sel hewan adalah protei, karena salah satu fungsi protein adalah sebagai penyusun selsel tubuhnya. Selain itu bertambahnya jumlah protein dalam keju cottage disebabkan oleh bakteriosin yang dihasilkan dari metabolisme sekunder bakteri starter. Bakteriosin merupakan protein atau peptida antimikroba yang diproduksi oleh bakteri asam laktat. Pada pentuan kadar air, jumlah papain yang ditambahkan akan mempengaruhi kadar ar. Kadar air yang terkandung akan mempengaruhi ketahanan suatu bahan atau produk makanan. Semakin sedikit kadar air yang terdapat dalam

suatu bahan atau produk makanan, semakin tahan dan awet produk tersebut karena salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah air dalam makanan. Pada analisa kadar lemak, keju cottage memiliki kadar lemak yang sangat rendah dan memiliki perbedaan yang tidak begitu besar. Hal ini dapat disebabkan karena bahan dasar pembuatan keju itu sendiri yaitu susu skim yang memiliki kadar lemak rendah. Pada anaisa kadar mineral kalsium, kadar kalisum susu jauh lebih tinggi dibandingkan dalam keju cottage. Hal ini terjadi dikarenakan banyaknya kalsium yang terlarut dalam whey dan crud.