PERCOBAAN VENZIM
I. TUJUAN
Untuk mengetahui pengaruh enzim papain dalam krim santan kelapa untuk menghasilkan minyak, dan juga untuk mengetahui volume dan mutu dari minyak yang dihasilkan.
II. DASAR TEORI
Enzim atau biokatalisator adalah katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Enzim sangat penting dalam kehidupan, karena semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Jika tidak ada enzim, atau aktifitas enzim terganggu maka reaksi metabolisme sel akan terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu. Reaksi-reaksi enzimatik dibutuhkan agar bakteri dapat memperoleh makanan/nutrien dalam keadaan terlarut yang dapat diserap ke dalam sel, memperoleh energi kimia yang digunakan untuk biosintesis, perkembangbiakan, pergerakan, dan lain-lain. Pada enzim amilase dapat memecah ikatan pada amilum hingga terbentuk maltosa. Ada tiga macam enzim amilase, yaitu α amilase, β amilase dan γ amilase. Yang terdapat dalam saliva (ludah) dan pankreas adalah α amilase. Enzim ini memecah ikatan 1-4 yang terdapat dalam amilum dan disebut endo amilase sebab enzim ini bagian dalam atau bagian tengah molekul amilum (Poedjiadi, 2006 : 122).
Menurut Campbell (2000 : 202), enzim memiliki tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya lebih besar dari katalisator sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Tanpa pembentukan produk samping enzim merupakan unit fungsional untuk metabolisme dalam sel, bekerja menurut urutan yang teratur. Sistem enzim terkoordinasi dengan baik menghasilkan suatu hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktifitas metabolik yang berbeda. Enzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan sangat penting dalam aktifitas biologis. Dalam jumlah yang sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan-penyimpangan hasil akhir reaksinya. Enzim ini akan kehilangan aktifitasnya akibat:
a. Panas
b. Asam atau basa kuat
c. Pelarut organik
d. Pengaruh lain yang bisa menyebabkan denaturasi protein
Aktifitas enzim diperbesar dengan adanya aktifator yang mengaktifkan enzim. Aktifator dapat berupa logam atau non-logam yang merupakan zat-zat non spesifik yang menguatkan proses enzimatis. Inhibitor merupakan faktor penghambat kerja enzim. Inhibitor kompetitif bersaing dengan substrat dalam berikatan dengan enzim, sehingga menghalangi substrat terikat pada sisi aktif enzim. Inhibitor non kompetitif berikatan pada sisi enzim selain sisi tempat substrat berikatan, mengubah konfirmasi molekul enzim, sehingga mengakibatkan inaktifasi dapat balik sisi katalik. Aktifitas katalitik enzim di dalam sel mungkin diatur sebagian oleh perubahan pada pH medium lingkungan. pH lingkungan juga berpengaruh terhadap kecepatan aktifitas enzim dalam mengkatalisis suatu reaksi. Setiap enzim memiliki pH optimum yang khas, yaitu pH yang menyebabkan aktifitas maksimal. Pada pH optimum struktur tiga dimensi enzim paling kondusif untuk mengikat substrat. Bila konsentrasi ion hidrogen berubah dari konsentrasi optimal, aktifitas enzim secara progresif hilang sampai akhirnya enzim menjadi tidak fungsional (Winarno, 1989 : 321).
Menurut Wirahadikusumah (1981 : 135), dalam ilmu biologi, enzim-enzim dikelompokan ke dalam 3 golongan yakni :
1. Golongan Enzim Karbohidrase
Golongan enzim ini terdiri atas beberapa jenis enzim antara lain :
a. Enzim selulosa yang berperan mengurai selulosa atau polisakarida menjadi senyawa selabiosa atau disakarida.
b. Enzim amilase yang berperan mengurai amilum atau polisakarida menjadi senyawa maltosa, yakni senyawa disakarida.
c. Enzim pektinase yang berfungsi mengurai pektin menjadi senyawa asam pektin.
d. Enzim maltosa yang berfungsi mengurai maltosa menjadi senyawa glukosa.
e. Enzim sukrosa yang berperan mengubah sukrosa menjadi senyawa glukosa dan fruktosa.
f. Enzim laktosa yang berperan mengubah senyawa laktosa menjadi senyawa glukosa dan juga galaktosa.
2. Golongan Enzim Protease
Adapun macam-macam enzim yang ke dalam golongan ini antara lain :
a. Enzim pepsin berperan memecah senyawa protein menjadi asam amino.
b. Enzim tripsin yang berperan mengurai pepton menjadi senyawa asam amino.
c. Enzim renin, yang berperan sebagai pengurai senyawa kasein dan juga susu.
d. Enzim gelatinase, yang berperan dalam mengurai senyawa gelatin.
3. Golongan Enzim Esterase
Macam-macam enzim yang masuk ke dalam golongan yang satu ini antara lain :
a. Enzim lipase yang berperan dalam mengurai senyawa lemak menjadi gliserol dan asam lemak.
b. Enzim fostatase yang berperan dalam mengurai suatu ester dan mendorong terjadinya pelepasan asam fosfor.
Fungsi enzim sebagai katalis untuk reaksi kimia dapat terjadi baik di dalam maupun diluar sel. Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu substrat tertentu. Suatu enzim dapat bekerja 108 sampai 1011 kali lebih cepat dibandingkan laju reaksi tanpa katalis. Enzim bekerja sebagai katalis dengan cara menurunkan energi aktifasi, sehingga laju reaksi meningkat (Poedjadi, 2006 : 222).
Enzim-enzim hingga kini diketahui berupa molekul-molekul besar yang berat molekulnya ribuan. Karena enzim tersebut dilarutkan dalam air, maka akan menjadi suatu koloid. Beberapa enzim, diketahui memiliki kemampuan untuk mengubah substrat menjadi hasil akhir dan sebaliknya, yaitu mengubah kembali hasil akhir menjadi substrat jika kondisi lingkungan berubah dari golongan protease dan urase serta beberapa jenis enzim lainnya (Dwidjoseputro, 1992 : 111).
III. PROSEDUR KERJA
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
a. Gelas Piala
b. Pipet Tetes
c. Corong
d. Tabung Reaksi
e. Gelas Ukur
f. Batang Pengaduk
3.1.2 Bahan
a. Krim santan kelapa
b. Getah buah pepaya
c. Akuades
d. Alkohol (70% dan 90%)
e. Fenolftalien
f. NaOH (0.1N) standar
g. KOH (0.1N) standar
3.2 Skema Kerja
3.2.1 Penyediaan santan kelapa
Ditambahkan 1 liter aquades
Diperas
Didiamkan santan yang diperoleh selama 1 jam
Dipisahkan antara skim bagian atas dan bagian bawah
3.2.2 Penyediaan getah buah pepaya
Disiapkan alat yang tahan karat
Diolesi atau disterilkan dengan alkohol 70%
Dipijarkan pada nyala bunsen
Ditoreh buah dengan alat tersebut
Ditampung getah yang diperoleh
3.2.3 Penambahan Getah Buah Pepaya pada Krim Santan
Ditambahkan 30 ml getah buah pepaya
Dimasukkan ke dalam botol inkubasi
Diinkubasi bahan ke inkubator
Dilakukan tanpa penambahan getah pepaya
3.2.4 Volume Minyak yang Dihasilkan
Diukur volumenya
Dipisahkan pada beker gelas
3.2.5 Uji Organoleptik
Diuji
Dinilai terhadap warna
Dicium baunya
Dicicip rasanya standar nilai kesukaan
Ditentukan standar nilai kesukaan
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Perlakuan Hasil
100 mL Santan Kelapa + 30 mL Getah Pepaya, lama Inkubasi = 3 malam
Volume = 20 mL
Warna = Agak putih / tidak bening
Bau = Bau tengik yang menyengat
Rasa = Pahit dan Kelat
Blanko Warna = Tidak berubah
Bau = Sangat tengik
4.2 Pembahasan
Enzim adalah suatu biokatalisator, yaitu suatu bahan yang berfungsi mempercepat reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup tetapi zat itu sendiri tidak ikut beraksi karena pada akhir reaksi terbentuk kembali. Suatu reaksi kimia yang berlangsung dengan bantuan enzim memerlukan energi yang lebih rendah. Jadi enzim disebut juga berfungsi menurunkan energi aktifasi.
Energi aktifasi reaksi adalah energi minimum partikel yang bertumbukan yang harus dimiliki untuk menjalani reaksi. Sejumlah besar energi sering diperlukan untuk reaksi berlangsung, karena kekuatan ikatan yang perlu untuk dipecah. Jumlah energi aktifasi yang diperlukan untuk memulai reaksi sering disebut hambatan energi (energi barrier). Energi ini jarang disediakan oleh molekul yang sedang bertabrakan, faktor lainnya sehingga diperlukan untuk membantu molekul menghilangkan \penghalang energi dan memfasilitasi reaksi kimia. Panas, merupakan faktor fisik dan menambahakan enzim yang tepat adalah faktor kimia, adalah dua contoh faktor yang mengaktifkan molekul.
Untuk itu digunakanlah enzim pada percobaan kali ini yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh enzim papain dalam krim santan kelapa untuk menghasilkan minyak yang dihasilkan.
Enzim papain adalah enzim protease yang terkandung dalam getah pepaya, baik dalam buah, batang maupun daunnya. Sebagai enzim yang berkemampuan sebagai memecahkan molekul protein, dewasa ini papain menjadi suatu produk yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia, baik di kehidupan rumah tangga maupun industri, terlebih industri minyak. Selain itu juga digunakan untuk produk kecantikan seperti pembersih kulit.
Enzim papain (C19H29N7O6) didapatkan dari getah pepaya muda yang dikeringkan. Papain dengan berat molekul 451,5 dan bersifat asam (pH ± 4) dapat melarutkan protein membentuk oligopeptida dan asam-asam amino. Enzim papain memiliki karakteristik antara lain : dibuat dari getah pepaya, berbentuk solid dan berwarna putih, dan tidak tahan pada suhu tinggi ( ≥ 60⁰C).
Pada dasarnya, pembuatan minyak kelapa umumnya dilakukan dengan dua cara yaitu cara kering dan cara basah. Cara kering yaitu dengan cara mengepres kopra dan mutu minyak yang dihasilkan ditentukan oleh mutu kopra dan proses pemurniannya. Sedangkan cara basah, minyak didapatkan dengan membuat santan yang lebih kental dengan cara tradisional dan dengan teknik pengolahan tanpa pemanasan (fermentasi enzimatik). Ekstraksi minyak kelapa secara basah (wet rendering) menggunakan enzim papain dari buah pepaya muda dalam proses enzimatik adalah salah satu alternatif jalan keluarnya, karena buah pepaya muda didapatkan, efisien dalam penggunaanya dan murah harganya.
Pada percobaan enzim dibuat minyak kelapa dengan penambahan enzim dan tanpa penambahan enzim dan seharusnya juga dilakukan tanpa penambahan enzim dan seharusnya juga dilakukan tanpa penambahan enzim, namun itu tidak dilakukan karena terbatasnya krim santan dan getah pepaya yang tersedia. Pada awalnya, santan yang digunakan harus dipisahkan dari krimnya dan airnya karena air tidak dapat melarutkan minyak. Krim santan yang praktikan dapatkan adalah 100 mL dan digunakan untuk ditambahkan enzim papain. Produksi minyak kelapa dengan bantuan getah pepaya menghindari pemanasan berlebih. Karena, tanpa pemanasan pun ikatan molekul air dan minyak akan rusak. Hasil yang didapatkan adalah pada minyak kelapa yang dibuat dari santan kelapa dan getah pepaya volume yang dihasilkan adalah 20 mL, berwarna agak keputihan, berbau tengik dan menyengat dan rasanya pahit serta kelat. Hasil yang diperoleh ini tidak sesuai dengan literatur, mungkin karena perbandingan santan dan getah pepaya yang tidak sesuai.
Pada minyak yang dihasilkan tersebut dilakukan uji organoleptik dengan 5 orang panelis untuk menguji mutu masing-masing contoh minyak dengan memperhatikan warna, bau, dan rasa dari minyak dengan standar kesukaan sangat suka, suka, sangat tidak suka. Diperoleh hasil warna agak putih, berbau seperti santan busuk dan tengik, rasa minyak pahit dan kelat, dan ke-5 panelis tidak suka. Jika dibandingkan dengan pembuatan minyak kelapa dengan bantuan enzim berdasarkan literatur akan menghasilkan volume yang lebih banyak serta kualitas minyak berdasarkan Standar Industri Indonesia (SII) yaitu tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Maka hasil yang didapatkan tidak sesuai, mungkin karena peralatan yang digunakan tidak steril dan getah yang didapat tidak disterilkan sehingga memicu bakteri dan membuat minyak menjadi tengik.
Selain itu ketika penghambatan getah pepaya, praktikan mungkin tidak hati-hati sehingga kulit buah pepaya ikut masuk ke dalam getah pepaya yang digunakan sehingga minyak yang dihasilkan berwarna kekuningan dan memiliki rasa pahit dan kelat seperti rasa pepaya muda.
Minyak kelapa yang dihasilkan tidaklah minyak kelapa yang murni karena hasil minyak tidak berwarna kuning tua atau kecoklatan sehingga tidak dapat dikategorikan minyak kelapa murni. Pada percobaan ini didapatkan hasil yang berbeda mungkin juga karena tidak dilakukan kontrol terhadap pH, pH pada percobaan ini berpengaruh karena enzim termasuk protein sehingga perlu diperhatikan pH-nya agar enzim tidak mengalami denaturasi.
Berdasarkan literatur pembuatan minyak kelapa dengan bantuan enzim akan menghasilkan volume yang lebih banyak serta kualitas minyak berdasarkan Standar Industri Indonesia (SII) yaitu tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Untuk itu perlu diperhatikan beberapa hal seperti, enzim ini diperoleh dari sari buah pepaya yang masih muda dan buah pepaya harus berumur sekitar 3 minggu sedangkan buah kelapa berumur 12-13 bulan. Buah pepaya dengan umur 3 minggu memiliki kandungan enzim papain yang banyak. Namun, minyak yang dihasilkan tidak sesuai dengan SII. Dapat diketahui bahwa enzim papain sebagai katalisator mampu menghasilkan minyak dari krim santan kelapa sebanyak 20 mL.
V. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan dari percobaan ini :
Pengaruh enzim papain dalam krim santan kelapa adalah enzim membuat krim santan tidak perlu mendapatkan pemanasan yang berlebih karena dengan bantuan enzim, molekul air dan minyak pada krim santan akan lebih mudah dipisahkan, enzim papain dalam santan akan lebih mudah dipisahkan, enzim papain dalam santan kelapa membuat pembentukan minyak kelapa menghasilkan volume yang lebih banyak selain itu minyak yang dihasilkan akan sesuai dengan Standar Industri Indonesia (SII) yaitu tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N. A. 2000. Biologi Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.
Dwidjoseputro, D. 1992. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
Poedjiadi, A. FM. T. Supriyanti. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta : UI Press.
Winarno, F.G. 1989. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia.
Wirahadikusumah, M. 1981. Biokimia: Proteine, Enzimia dan Asam Nukleat. Bandung : ITB.