TUGAS KHUSUS

MEAT TENDERIZER1. DagingDaging merupakan bahan pangan yang penting dalam memenuhi kebutuhan gizi. Keunggulan daging adalah mutu proteinnya tinggi, sebab pada daging terdapat pula kandungan asam amino esensial yang lengkap dan seimbang; protein daging lebih mudah dicerna ketimbang yang berasal dari nabati. Dan bahan pangan ini juga mengandung beberapa jenis mineral dan vitamin. Daging adalah salah satu komoditi yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan zat-zat gizi protein dimana protein daging mengandung susunan asam amino yang lengkap. Daging didefinisikan sebagai urat daging (otot) yang melekat pada kerangka.Keempukan (tenderness) daging dapat diketahui dengan mengukur tenaga (force) yang digunakan ketika memotong daging. Semakin tinggi tenaga yang digunakan, maka daging itu semakin keras. Metode ini dikenal dengan nama Warner-Bratzler shear force test, yaitu kekuatan (kg) yang dibutuhkan untuk memotong satu sentimeter kubik sampel daging. Keempukan daging dapat diketahui pula dengan metode tes panel (panel test) dengan menggunakan orang sebagai panelis untuk memakan daging dan mencatat persepsinya ataskeempukan daging tersebut.Keempukan daging dapat dipengaruhi faktor genetik, namun berbagai perlakuan terhadap ternak sebelum dan sesudah disembelih (slaughter) merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap keempukan daging. Ternak yang disembelih dalam keadaan stres akan memiliki daging yang keras. Stres dapat ditimbulkan dari penanganan yang kurang baik dan transportasi menuju tempat pemotongan (abattoir). Selain itu, pendinginan yang cepat setelah penyembelihan menyebabkan serat-serat otot mengerut dengan kuat. Ikatan-ikatan otot yang memendek ini akan menyebabkan daging menjadi keras. Otot yang kendur dan memanjang akan menghasilkan daging yang empuk. Meskipun demikian, bagian atau potongan daging yang keras dapat dimanipulasi menjadi daging yang lebih empuk. Hal tersebut dapat dilakukan dengan bahan pengempuk daging. Daun pepaya telah dikenal masyarakat Indonesia secara turun-temurun sebagai tumbuhan yang berkhasiat untuk mengempukkan daging. Dalam proses pengempukan daging dengan menggunakan daun pepaya ini akan terjadi perubahan kimia dan reaksi enzimatis pada daging.Keempukan merupakan factor penting daging sebagai bahan pangan disamping aroma dan rasa. Ketiga faktor ini tergolong sifat sensori yang sering ditentukan secara subjektif. Meskipun demikian, keempukan daging juga dapat ditentukan secara objektif. Faktor-faktor yang mempengaruhi keempukan daging antara lain jenis/galur dan umur ternak, jenis daging, perlakuan yang diberikan (pemanas, pemberian enzim) dan kondisi daging (pre-rigor, rigor mortis dan pasca rigor). Daging yang dihasilkan dari ternak tua biasanya cenderung keras (tidak empuk). Daging bagian perut/pinggang lebih empuk dibandingkan daging bagian leher. Daging yang berada pada fase rigor mortis lebih keras dibandingkan pre-rigor atau pasca rigor. Pemberian enzim proteolitik atau pemanasan dapat mengempukkan daging. Waktu pemanasan dapat dipersingkat dengan berbagai cara, antara lain dengan penggunaan pengempuk daging alami.2. Enzim Alami DagingSejumlah enzim dapat ditemukan dalam daging karena daging terdiri dari sel-sel hewan, terutama dari jenis metabolik. Beberapa diantaranya mempunyai peranan penting dalam menentukan mum daging itu sendiri. Selama proses aging beberapa enzim akan bekerja bersama untuk mengempukkan daging dan menimbulkan flavor (rasa) yang diinginkan. Setelah karkas hewan dipisahkan dari jeroan dan kulitnya, kemudian disimpan diruangan dingin (aging). Lemak karkas selama penyimpanan tersebut akan memadat dan secara bersamaan proses rigor mortis akan berkembang. Selama fase rigor mortis tersebut otot mengkerut dan mengeras, sehingga daging menjadi sangat keras. Fenomena ini diikuti oleh pembentukan asam laktat dan asam-asam lain dari glikogen jaringan melalui aktivitas sistem enzim glikolitik. Setelah mencapai maksimum dalam 24 jam, terjadi pengurangan rigor secara lambat dan otot kembali melunak dan lembek. Pelunakan ini terutama terjadi dibagian dalam serat otot dan dikatalisis oleh enzim proteolitik alami yang terdapat dalam daging. Enzim proteolitik alami yang terdapat dalam daging adalah katepsin. Katepsin lebih banyak ditemukan dalam organ-organ seperti limpa, ginjal dan Kati, dan jaringan otot.Proses pelunakan daging biasanya diutamakan dengan penyimpanan karkas secara cepat pada suhu 1-2C, yang memberikan kesempatan pada enzim didalam daging (katepsin dan ion Ca2+ sebagai protease netral). Suhu rendah menyebabkan kondisi autolitik pemeran atau keadaan yang mendukung proses pelunakan daging. Hampir semua proses pelunakan terjadi pada suhu 1-2C, selama 10 hari untuk daging sapi, 4 hari untuk daging kambing, dan 12 hari untuk daging ayam. Waktu penyimpanan sangat menentukan tingkat pelunakan daging.3. Enzim dalam Pengolahan DagingEnzim yang dipergunakan dalam pengolahan daging terutama adalah protease, baik yang terdapat dalam bahan dasarnya sendiri maupun ditambahkan dari luar yaitu yang dihasilkan dari tanaman maupun mikroorganisme. Perlakuan dengan penambahan enzim terutama dipergunakan sebagai pengempuk daging. Enzim pengempuk daging yang telah lama dipergunakan bersifat termostabil, tergolong dalam sisteinil-protease yaitu:a) Enzim papain diisolasi dari papaya b) Ficin diisolasi dari ficus c) Bromelin dari buah nanas d) Enzim protease yang diisolasi dari jamur (Aspergillus oryzae, A. niger)Dari beberapa jenis enzim pengempuk tersebut yang paling banyak dipergunakan adalah papain, karena efektif baik untuk kolagen maupun protein otot kontraktil (miofibril) pada pH antara 4.0-9.0 dan suhu sekitar 50C. Injeksi papain saat antemortem mempunyai efek toughening (menjadi lebih kuat) dari cold shortening. Penggunaan enzim dalam pengolahan daging yang lain diantaranya konditioning gelatin dan hidrolisis gelatin dan potongan daging. Hidrolisis gelatin dengan penambahan protease bakteri (dengan kadar 3% dari berat gelatin), diatur pH nya pada 5.0-5.1, suhu 50-55C selama 4 jam, dengan konsentrasi gelatin mula-mula sebesar 30% (b/b), hasil hidrolisisnya kemudian dilakukan pasteurisasi pada 90C selama 30 detik.Untuk memisahkan daging dari tulangnya dapat dipermudah dengan perlakuan penambahan enzim protease netral. Selain dapat mempermudah pemisahan daging juga berfungsi dapat membentuk flavor spesifik daging yang dipergunakan untuk sup atau dikalengkan. Protease dari Bacillus subtilis 0.3% sebanyak 0.5 unit/g, ditmbahkan untuk memudahkan pemisahan daging dari tulang dilakukan pada suhu 60C selama 3-4jam dengan pengadukan. Enzim-enzim yang dipergunakan untuk pengolahan daging telah mendapat rekomendasi sebagai GRAS (generally recognized as safe) oleh FDA (Food and Drug Administration) USA adalah EMF (Enzyme-modified fats), papain dan bromelin.4. Enzim yang Digunakan untuk Pengempukan Daging (Meat Tenderizing)Protease, disebut juga peptidase atau proteinase, merupakan enzim golongan hidrolase yang akan memecah protein menjadi molekul yang lebih sederhana, seperti menjadi oligopeptida pendek atau asam amino, dengan reaksi hidrolisis pada ikatan peptida. Enzim ini diperlukan oleh semua makhluk hidup karena bersifat esensial dalam metabolisme protein. Enzim- enzim yang biasa digunakan dalam mengempukkan daging yaitu:a) Enzim BromelinBuah nanas yang muda maupun yang tua mengandung bromelin. Keaktifan bromelin pada kasein dari buah yang muda lebih tinggi bila dibanding buah yang tua. Bromelin aktif pada substrat yang sama seperti substrat yang diperlukan tripsin. Kandungan bromelin pada jaringan yang umurnya belum tua terutama yang bergetah sangat sedikit sekali bahkan kadang-kadang tidak ada sama sekali. Sedangkan bagian tengah batang mengandung bromelin lebih banyak dibandingkan dengan bagian tepinya. Buahnanas yang masih hijau atau belum matang ternyata mengandung bromelin lebih sedikit dibanding buah nanas segar yang sudah matang. Penelitian yang lain menunjukkan buah yang matang karena diperam memiliki kandungan yang lebih sedikit dibandingkan buah yang masih hijau.Buah nanas membantu pencernaan protein dan mempercepat proses penyembuhan. Buah nanas kaya akan enzim bromelin yang berguna untuk melegakan tenggorokan dan membantu pencernaan. Enzim bromelin mencerna protein di dalam makanan dan menyiapkannya agar mudah untuk diserap oleh tubuh. Nanas juga dapat digunakan untuk mengempukkan daging. Bromelin dapat diisolasi dari sari atau batang nanas dan banyak digunakan dalam proses chilled proofing bir seperti halnya enzim papain. Pada umumnya bir yang tidak mengalami chilled proofing akan menjadi keruh bila didinginkan. Kekeruhan yang terjadi disebabkan oleh protein yang terdapat dalam bir. Dengan menggunakan papain atau bromelin, protein tersebut dapat habis terhidrolisis menjadi bagian-bagian yang larut, sehingga dalam contoh yakni bir bila didinginkan tidak lagi menjadi keruh. Seperti papain dan fisin, bromelin tergolong kelompok enzim protease sulfhidril. Bedanya dengan papain dan fisin, enzim ini merupakan glukoprotein sedangkan molekul papain dan fisin merupakan protein.Enzim bromelin yang termasuk dalam kelompok hidrolase di mana bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Oleh karena bekerja sebagai reaksi pemecahan molekul protein maka enzim ini disebut enzim proteolitik atau protease. Protease merupakan enzim proteolitik yang sangat penting dalam banyak prosedur pemrosesan makanan industri. Reaksi yang dikatalisis oleh enzim proteolitik ialah hidrolisis ikatan pepetida protein. Persyaratan kekhasan untuk hidrolisis ikatan peptida oleh enzim proteolitik. Disini termasuk sifat gugus R1 dan R2, konfigurasi asam amino, ukuran molekul substrat dan sifat gugus X dan Y. Faktor utama yang membedakan enzim proteolitik ialah efek R1 dan R2. Enzim -kimotripsin menghidrolisis ikatan peptida dengan mudah hanya jika R1 merupakan dari tirosil, fenilalanin atau triptofanil. Enzim proteolitik dapat dipilah ke dalam 4 golongan yaitu protease asam, rotease serina, protease sulfihidril dan protease yang mengandung logam.Proses pengempukan terjadi karena proteolisis pada berbagai fraksi protein daging oleh enzim. Proteolisis kolagen menjadi hidroksiprolin mengakibatkan shear force kolagen berkurang sehingga keempukan daging meningkat. Proteolisis miofibril menghasilkan fragmen protein dengan rantai peptida lebih pendek. Semakin banyak terjadi proteolisis pada miofibril, maka semakin banyak protein terlarut dalam larutan garam encer. Terhidrolisisnya kolagen dan miofibril menyebabkan hilangnya ikatan antarserat menjadikan sifat serat otot lebih mudah terpisah sehingga daging semakin empuk. Protein sistein merupakan protease yang memiliki residu sistein pada sisi aktifnya dan bekerja maksimum pada pH netral. Sehingga keberadaan asam atau basa yang berlebih dapat mengganggu kinerja dari enzim ini sendiri. Kinerja enzim ini sendiri dapat dihambat oleh senyawa oksidator, alkalitor dan logam berat. Adapun efek samping yang sering ditemukan antara lain mual, diare, muntah, peningkatan detak jantung, kantuk berlebihan, dan menstruasi berlebihan. Seseorang yang alergi terhadap nanas disarankan tidak mengonsumsi bromelin. Bromelin dapat menimbulkan alergi dan gejala asma seperti sesak napas dan gatal-gatal. Reaksi alergi terhadap bromelin juga dapat muncul pada seseorang yang alergi terhadap wortel, seledri, gandum, papaya dan serbuk sari. b) Enzim PapainEnzim papain berasal dari buah pepaya, sedangkan kandungan tertinggi papain terdapat pada buah pepaya muda. Pepaya tergolong dalam famili Caricaceae dan khas tumbuh di negara tropis. Semua bagian dari pepaya dapat dimanfaatkan dengan baik untuk kesejahteraan manusia. Mulai dari daun, buah yang masih muda maupun yang telah matang, hingga batangnya pun dapat dimanfaatkan. Buah papaya mengandung 46 KKal, protein 0.50 gram, karbohidrat 12.20 gram, kalsium 23 mg, besi 1.7 mg, vitamin A 365 SI, vitamin B10.04 mg, vitamin C 78.9 mg, dan air 86.7 mg. Lebih dari lima puluh jenis asam amino terkandung dalam getah buah pepaya muda, antara lain asam aspartat, treonin, serin, asam glutamat, prolin, glisin, alanin,valine, isoleusin, leusin, tirosin, fenilalanin, histidin, lysine, arginin,triptophan, dan sistein. Selain bagian tanaman, jenis pepaya pun sangat menentukan kualitas dan kuantitas getah untuk menghasilkan papain. Dari beberapa hasil penelitian diperoleh bahwa papaya semangka dapa tmenghaasilkan getah lebih banyak ika dibandingkan jenis lainnya. Dan aktivitas enzimatik nya pun lebih baik dari yang lain. Enzim papain dan mempunyai kemampuandalam menguraikan ikatan-ikatan dalam molekul protein, sehingga protein terurai menjadi polipeptida dandipeptida. Akan tetapi, untuk proses pengempukkan daging lebih efektifjika menggunakan enzim papain. Keistimewaan enzim papain dalam hal ini adalah mempunyai kestabilan yang baik pada larutan yang mempunyai pH 5.0, memiliki keaktifan sintetik serta daya tahan panas yang lebih tinggi dari enzim lain, bahkan proses pengempukan daging terjadi dalam proses pemasakan, yaitu pada suhu tinggi. Disamping itu, enzim papain memiliki kemampuan membentuk protein baru atau senyawa yangmenyerupai protein disebut dengan plastein dari hasil hidrolisis protein.Banyak manfaat yang diperoleh dari papain sehingga produk inimenjadi semakin dicari. Manfaat dari papain ini diulas berikut ini.1. Pelunak DagingPapain dapat digunakan dalam industri pengolahan daging dan restoran besar dengan penggunaan enzim papain maka pemakaian energi bahan bakar untuk melunakkan daging dapat di hemat sehingga terjadi penurunan biaya produksi selain itu, daging dari hewan tua pun dapat menjadi lunak kalau menggunakan papain. Biasanya daging hewan tua berstruktur sangat keras (alot). Dengan demikian, sehingga hadirnya papain dapat menaikkan ekspor hewan tua yang sebelumnya tidak laku di pasaran. Oleh karena itu papain sebagai pelunak daging (meat tenderizer) banyak diperdagangkan dalam kemasan kecil sesuai kebutuhan rumah tangga. Biasanya sebelum dikemas, papain ini sudah di campur bahan lainseperti: gula dan garam agar kandungan papainnya tidak terlalu kuat.2. Pembuat Konsentrat ProteinPapain dapat digunakan sebagai bahan penghancur sisa ataubuangan hasil industri pengalengan ikan menjadi bubur ikan atau konsentarat protein hewan ini digunakan untuk keperluan bahan pakanternak dan ikan atau bahkan untuk di olah menjadi kecap dengankondisi keasaman (pH) suhu yang tepat, papain pun dapat digunakan pada sumber protein nabati seperti bungkil kacang-kacangan sehingga manjadi konsentrat protein nabati.3. Penghidrolisis ProteinDaya memecahkan molekul protein yang dimiliki papain dapat diintensikan lebih jauh menadikegiatan hidrolisis protein. Namun, kegiatan ini jugadapat berlangsung kalau pH, suhu, kemurnian, dan konsentrasi papain berada pada kondisi yang tepat. Hal ini digunakan pada pembuatan pepton dan asam amino.4. Pelembut KulitPada industri penyamakan kulit, enzim papain sering digunakan untuk melembutkan kulit. Kulit yang lembut dapat dibuat sarung tangan, jaket, bahkan kaus kaki. Di negara beriklim dingin, pakaian dari kulit lebih banyak di pilih dibanding dari bahan plastik atau serat sintesis karena dapat memberikan rasa hangat, nyaman dan lebih kuat.5. Anti DinginPapain sangat berperan dalam industri bir yang setiap tahun meningkat rata rata 5%. Bir merupakan hasil permentasi atau paragian kecambah gandum atau barley. Bahan tersebut mengandung senyawa folifenol protein yang akan terlarut dalam bir hasil fermentasi. Namun jika penyimpanannya berlangsung cukup lama atau suasana sekitarnya dingin karena iklim atau sengaja didinginkan maka senyawa tersebut akan terpisah dan mengendap yaitu berupa dispersi padatan yang sangat halus melayang di seluruh cairan bir.Endapan ini tampak seperti kabut putih sehingga dapat mengurangi mutu dan seleradari bir tersebut dengan penambahan papain saat akan di botolkan, senyawa protein tersebut akan tetap terlarut atau stabil walaupun suasananya dingin atau disimpan cukup lama. Itulah sebabnya papainsering disebut sebagai obat anti dingin atau stabiliser.