Enzim Pektinase

BAB I

PENDAHULUAN

Bioteknologi telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Hal ini telah menjadi salah satu teknologi yang paling menjanjikan untuk menghadapi tantangan yang banyak dihadapi manusia. Peningkatan kualitas pangan yang dihasilkan oleh perkembangan terbaru dalam pemuliaan dan rekayasa genetika memiliki efek positif seperti dapat mengurangi krisis pangan dan memerangi perubahan iklim. Kemajuan bioteknologi dalam bidang pangan tersebut meliputi teknologi fermentasi, rekayasa genetika, dan teknologi aplikasi enzim yang menyebabkan penggunaan enzim dalam industri semakin meningkat.

Teknologi aplikasi enzim berperan sangat penting dalam industri pangan, baik produk pangan tradisional maupun desain produk pangan yang baru. Penggunaan enzim dalam bioteknologi modern semakin berkembang secara cepat. Banyak industri-industri yang telah memanfaatkan kerja enzim, meliputi industri pangan dan non pangan. Salah satu enzim yang berperan dalam industri pangan yaitu enzim pektinase yang berfungsi pada proses pengolahan sari buah.

Tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu untuk mengetahui peran dan aplikasi enzim pektinase dalam industri pangan, sedangkan manfaatnya yaitu dapat menambah wawasan masyarakat tentang pemanfaatan enzim khusunya enzim pektinase pada bidang pangan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.    Pemanfaatan Enzim dalam Bidang Pangan

          Enzim adalah biomolekul berupa protein. Suatu enzim dapat mempercepat suatu reaksi 108 sampai 1011 kali lebih cepat daripada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katalis yang efisien karena dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi kimia (Poedjiadi dan Supriyanti,  2006). Perkembangan ilmu bioteknologi telah menempatkan penggunaan enzim sebagai salah satu alternatif untuk berbagai keperluan misalnya di bidang industri, pengobatan, dan analisis. Keuntungan penggunaan enzim antara lain : (1) sebagai bahan alami yang tidak beracun, (2) mempercepat reaksi, (3) enzim aktif pada konsentrasi rendah, (4) kecepatan reaksinya dapat diatur dengan mengatur suhu, pH, dan jumlah enzim yang digunakan, (5) Dapat diinaktifkan jika reaksi yang diinginkan sudah diperoleh, (6) sebagai senyawa alamiah yang ramah lingkungan (Sebayang, 2006).

          Sumber enzim bisa berasal dari hewan, tanaman dan mikroorganisme, dan untuk keperluan Industri biasanya enzim diperoleh dari mikroorganisme (Novita, 2006). Enzim banyak digunakan di berbagai bidang kegiatan. Enzim digunakan secara luas dalam bidang industri, terutama industri  bioteknologi. Enzim berperan sangat penting dalam industri pangan, baik produk pangan tradisional maupun desain produk pangan yang baru. Sebelum dikenalnya teknologi modern, pemanfaatan enzim sudah dilakukan dengan tidak sengaja. Beberapa keuntungan penggunaan enzim dalam  pengolahan pangan adalah aman terhadap kesehatan karena bahan alami, mengkatalisis reaksi yang sangat spesifik tanpa efek samping, aktif pada konsentrasi yang rendah, dan dapat digunakan sebagai indikator kesesuaian proses  pengolahan (Dimas, 2011). Enzim dimanfaatkan untuk menghasilkan produk bioteknologi dalam berbagai bidang pangan  diantaranya enzim xilanase, enzim pektinase, enzim lipase, enzim selulase, enzim phytase, enzim glukosa oksidase dan enzim papain (Widiati, 2012).

2.2.    Enzim Pektinase

          Pektinase adalah nama umum dari kelompok enzim yang mengatalisis hidrolisis ikatan glikosidik pada polimer pektat (Rangarajan 2010) atau enzim yang berperan dalam degradasi substansi pektin (Heerd et al., 2012). Menurut Oyeleke (2012), pektinase merupakan enzim komersial yang dapat merusak pektin (substrat polisakarida) dengan cara memecah asam poligalakturonat menjadi asam monogalakturonat melalui pelepasan ikatan glikosidik. Pedrolli et al. (2009) menjelaskan selain mengatalisis degradasi zat pektat (pektin) melalui depolimerisasi (hidrolase dan liase), pektinase juga dapat merombak zat pektat (pektin) tersebut melalui reaksi diesterifikasi (esterase).

          Pemanfaatan enzim pektinase saat ini telah banyak dilakukan, misalnya pada pengolahan limbah cair, dan industri makanan seperti pada industri penjernihan sari buah. Secara umum enzim pektinase yang dihasilkan oleh Bacillus subtilis (Rosmanansari et al., 2013). Enzim ini digunakan sebagai biokatalis untuk merombak senyawa pektat atau pektin dalam industri sari buah maupun dalam industri teh. Enzim pektinase dapat dihasilkan oleh berbagai mikroorganisme, sel tumbuhan maupun sel hewan (Sofia, 2008).

          Sumber pektinase dapat dihasilkan dari limbah organik seperti kulit jeruk, kulit apel, kulit kakao dan kulit pisang. Salah satu upaya untuk memanfaatkan limbah ini adalah menggunakannya sebagai media untuk fermentasi enzim. Sofia (2008) meneliti kandungan senyawa pektinase dari limbah kulit pisang halnya aktifitas enzim maksimum yang diperoleh dari substrat kulit pisang sebesar 64,27 mg grup pereduksi/menit/mg protein enzim. Analisa aktifitas enzim diukur berdasarkan jumlah grup pereduksi yang dibebaskan dari larutan pektin citrus I % pada kondisi pH 4,6 dan temperatur 450 C. Senyawa pektat dalam kulit pisang tersebut dapat digunakan untuk mensintesis enzim-enzim pektinase oleh mikroorganisme.

2.3. Pemanfaatan enzim pektinase

Limbah hasil pertanian memiliki potensi besar dalam  pemanfaatannya seperti digunakan sebagai media pertumbuhan bagi mikroorganisme untuk memproduksi enzim.  Limbah hasil pertanian yang digunakan adalah  tanaman  kakao yang tergolong tanaman multi guna. Kandungan nutrisi yang banyak terdapat dalam kulit kakao ini dapat dimanfaatkan sebagai media pertumbuhan bagi mikroorganisme untuk menghasilkan enzim. Penelitian terdahulu telah dilakukan oleh Pahlevi (1987), dengan memanfaatkan kulit kakao sebagai media untuk memproduksi enzim pektinase. Limbah kulit buah kakao dapat digunakan sebagai pakan ternak, Selain itu pulpnya dapat dimanfaatkan menjadi bahan pangan yanitu nata de cacao. Kulit kakao yang digunakan sebagai sumber karbon dan urea sebagai sumber nitrogen dalam fermentasi media padat untuk menghasilkan enzim pektinase dengan bantuan Aspergillus niger. Enzim pektinase tersebut digunakan  dalam  proses penjernihan sari buah yang melibatkan degradasi bahan untuk mempercepat ekstrasi jus dari buah-buahan, selain itu dapat digunakan untuk perendaman biji kakao untuk pelepasan pulp biji kakao, pulp kakao tersebut akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan nata de cacao, sedangkan  kulit kakao yang telah  mengalami proses fermentasi dengan bantuan Aspergillus niger akan digunakan sebagai pakan ternak karena mempunyai tingkat kecernaan  dan kandungan protein  yang tinggi, meurunkan kandungan tanin dari kulit kakao tersebut.

2.4.    Aplikasi Enzim Pektinase dalam Industri Pangan

Pektin telah banyak digunakan, baik pada industri pangan, maupun non-pangan. Penggunaan pektin pada industri pangan diantaranya sebagai bahan pembentuk gel dan penstabil pada sari buah,  jelly,  jam, dan marmalade, selain itu pektin juga berperan sebagai penstabil pada minuman susu asam dan yoghurt (Willats et al. 2006), membantu proses fermentasi teh dan kopi (Phutela et al. 2005).

          Pektinase berguna terhadap pemecahan substansi pektin. Pemecahan substansi pektin oleh pektinase akan menurunkan viskositas sari buah yang kaya akan pektin kasar, memperpendek waktu penekanan (press-time), dan meningkatkan laju alir sari buah (juice flow) (Heerd et al. 2012), selain itu pektinase dapat juga digunakan untuk melunakkan dinding sel dan mampu meningkatkan rendemen ektrak jus dari buah sehingga enzim pektinase menjadi salah satu enzim yang penting pada industri pangan (Oyeleke 2012).

          Metode pengambilan sari buah dari buah asalnya biasamenggunakan metode ekstraksi. Buah yang diekstrak akan menghasilkan sari buah. Sari buah yang diperoleh biasanya masih mengandung partikel padat, sehingga perlu dihilangkan dengan penyaringan agar mendapatkan sari buah yang jernih. Pemisahan dengan didiamkan beberapa waktu akan terjadi pengendapan  padat karena adanya gaya gravitasi partikel padat, kemudian dapat diambil bagian jernihnya. Proses penjernihan yang lebih efisien dapat menggunakan bantuan enzim pektinase (Adi, 2011).

BAB III

PENUTUP

            Pengertian enzim secara umum yaitu enzim merupakan senyawa organik bermolekul besar yang berfungsi untuk mempercepat jalannya reaksi metabolisme di dalam tubuh tanpa memperngaruhi keseimbangan reaksi. Enzim banyak berperan pada pemecahan beberapa masalah vital di era modern seperti sekarang, misalnya produksi makanan, kekurangan dan pemeliharaan energi, dan peningkatan lingkungan dan beberapa industri. Berbagai enzim yang digunakan secara komersial berasal dari jaringan tumbuhan, hewan, dan dari mikroorganisme yang terseleksi.

DAFTAR PUSTAKA

Adi. P. D. 2011. Penggunaan enzim dalam industri pangan. Universitas Diponegoro. Semarang.

Dimas, A. P. 2011. Penggunaan Enzim dalam Industri Pangan. Universitas Diponegoro, Semarang.

Novita, W., K. Arief, F. C. Nisa, dan U. Murdiyatmo. 2006. Karakterisasi Parsial Ekstrak Kasar Enzim Protease dari Bacillus amyloliquefaciens NRRL B-14396. Jurnal Teknologi Pertanian. 7 (2): 96-1.

Oyeleke S.B., Oyewole O.A., Egwim E.C., Dauda BEN, Ibeh EN. 2012. Cellulase And Pectinase Production Potentials Of Aspergillus Niger Isolated From Corn Cob. J Bayero journal of pure and app scie 5(1): 078-083.

Pahlevi, I. (1987). Pemanfaatan Kulit Buah Coklat Sebagai Media untuk Memproduksi EnzimPektinase oleh Aspergillus niger dengan Cara Fermentasi Media Padat. Skripsi Tidak Diterbitkan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Rangarajan V, Rajasekharan M, Ravichandran R, Sriganesh K, Vaitheeswaran V. 2010. Pectinase  production from orange peel extract and dried orange peel solid as substrates using Aspergillus niger. J Internasional Journal of Biotech and Biochem 6(3): 445-453.

Sebayang, F. 2006. Pengujian Stabilitas Enzim Bromelin Yang Diisolasi Dari Bonggol Nanas Serta Imobilisasi Menggunakan Kappa Karagenan. Jurnal Sains Kimia. 1 (1).

Widiati, H.S., 2012. Isolasi, Pemurnian dan Penentuan Beberapa Sifat Protease Dari Pseudomonas cocovenenans B-154 yang Difraksinasi dengan Garam Ammonium Sulfat. Skripsi PS MIPA Unsoed, Purwokerto.

Willats WGT, Knox JP, Mikkelsen JD. 2006. Pectin: New Insights Into An Old Polymer Are Starting To Gel. J Trends in Food Scie and Technol 17: 097-104.