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