Prayitno,Prayitno, T.Prayitno,T.T.T. Y.Y.Y.Y. AstutiAstutiAstutiAstuti dandan T.dandanT.T.T. SetiyawardaniSetiyawardaniSetiyawardaniSetiyawardani1)1)1)1)
1)Fakultas Peternakan Universitas Jenderal Soedirman
Jl. Dr. Soeparno Karangwangkal PO BOX 10 Purwokerto53122
E-mail wyitno@yahoo.co.id
ABSTRAK ABSTRAK ABSTRAK ABSTRAK
Rennet asal pedet dan cempe sebagai agensia penggumpal susu terbaik karena dihasilkan keju berkualitas tinggi. Cempe dan pedet jarang dipotong, rennet langka dan mahal. Abomasum kambing di rumah potong hewan mengandung derivat rennet disebut chymosin yang aktivitasnya hampir setara rennet tetapi masih bercampur protease lain dan jika dapat dimurnikan dimungkinkan dimanfaatkan sebagai sumber rennet. Upaya mengkaji potensinya telah dilkukan penelitian pemanfaatan abomasum kambing mulai dari ekstraksi, fraksinasi dan pemurnian serta uji aktivitas dan kemampuannya menggupalkan susu. Abomasum dibersihakan, dibuat potongan kecil, diblender dan ditambah asam asetat 1,5%, diaduk dan disentrifugasi 5000 rpm 15 menit. Aktivitas dan daya gumpal susu chymosin diuji berdasarkan kemampuannya menggumpalkan susu. Satu unit aktivtas chymosin setara volume susu digumpalkan selama 40 menit suhu 350C. Chymosin difraksinasi dengan amonium sulfat kejenuhan 20-80%. Presipitat chymosin aktivitasnya tinggi dikumpulkan dan dimurnikan dengan syringe membrane 0,1-1,0 μm. Ekstrak kasar aktivitas chymosin lebih rendah dari fraksi ammonium sulfat 20-40 dan 40 -60%. Penyaringan presipitat ekstrak abomasum dengan membran 0,1-0,4 μm dihasilkan chymosin dengan aktivitas lebih tinggi dari ekstrak kasar, fraksi amonium sufat 20-80% dan disaring dengan membran 0,5-1,0 μm.
Kata
KataKataKata KunciKunciKunciKunci :::: Rennet, Chymosin, Ekstrak Abomasum, Kambing, Keju
PENDAHULUAN PENDAHULUANPENDAHULUANPENDAHULUAN
Rennet asal pedet dan cempe disukai sebagai agensia penggumpal susu karena dihasilkan keju berkualitas tinggi. Pemotongan cempe dan pedet jarang dilakukan sehingga rennet semakin langka dan mahal. Abomasum kambing mengandung chymosin yang aktivitasnya hampir setara rennet. Penggumpalan susu dengan ekstrak kasar abomasum terjadi pememotongan kasein tidak spesifik sehingga keju yang dihasilkan pahit dan bertekstur kasar. Agar dihasilkan keju sesuai dinginkan ekstrak abomasum kambing harus dimurnikan dari kontaminan enzim proteolitik tak diinginkan.
Enzim protease paling banyak dalam abomasum pedet adalah rennin yang juga biasa disebut “chymosin”. Rasio kandungan chymosin dan “pepsin” dalam abomasum ruminansia dipengaruhi jenis dan umur hewan (Trujillo et al., 1995). Rasio enzim pepsin dan renin dalam abomasum juga tergantung umur hewan dan jenis pakan dikonsumsi. Ekstrak abomasum pedet umur 8 minggu mengandung renin 88- 99% dan pepsin 6-12 %., sedangkan dari sapi dewasa renin 6-10 % dan pepsin 90-94%. Ekstrak abomasum pedet hanya mengkonsumsi susu
KODE KODEKODEKODE :::: C-4C-4C-4C-4
mengandung rennin 88-94% dan pepsin 6-12 pe%, sedangkam dari sapi dewasa kandungan renin 6-10 dan pepsin mencapai 90 persen (Daulay (1990). Ekstrak abomasum cempe kambing dan domba juga mengandung rennin dan banyak digunakan untuk penggumpalan susu karena keju yang dihasilkan beraroma khas (Scott, 1986).
Chymosin adalah proteinase yang disekresikan abomasum ruminansia masih mnyusu. Chymosin sapi telah lama digunakan untuk pembuatan keju secara tradisional. Pemurnian dan karakterisasi chymosin juga telah dikaji secara intensif (Foltman, 1993). Fraksinasi enzim dengan ammonium sulfat didasarkan kelarutan protein karena interaksi polar protein dengan air, interaksi ionik garam dalam larutan protein dan daya tolak antar protein yang bermuatan sama. Kelarutan protein akibat meningkatnya konsentrasi garam pada suhu dan pH konstan disebut “salting in” dan pengendapan protein karena meningkatnya konsentrasi garam disebut “salting out”. Kedua fenomena itu sebagai dasar untuk pemurnian enzim. Penurunan konsentrasi garam secara bertahap akan diikuti pengendapan protein secara bertahap pula (Scope, 1981).
Enzim renin (chymosin) cairan abomasum domba dan kambing dapat difraksinasi melalui presipitasi dengan ammonium sulfat kejenuhan 40-80%. Presipitat yang dihasilkan memiliki aktivitas chymosin lebih tinggi dari ekstrak kasar. Penambahan presipitat chymosin 2% dalam waktu 10 menit sebagaian besar susu menggumpal, sedangkan jika digunakan ekstrak kasar untuk menggumpalkan volume susu sama membutuhkan dosis 10% dan waktu inkubasi 1 jam. Susu yang digumpalkan dengan presipitat chymosin dihasilkan keju lebih kompak dan padat dibandingkan susu ditambah ekstrak kasar. Melalui frakasinasi dihasilkan presipitat chymosin kemurniannya semakin meningkat sehingga dosis penggunaannya lebih hemat (Setyawardaniet al., 2005).
METODE
METODEMETODEMETODE PENELITIANPENELITIANPENELITIANPENELITIAN A.
A.A.A. PembuatanPembuatanPembuatanPembuatan SediaanSediaanSediaanSediaan EkstrakEkstrakEkstrakEkstrak KasarKasarKasarKasar AbomasumAbomasumAbomasumAbomasum KambingKambingKambingKambing
Abomasum setelah bersihkan dibuat potongan kecil dan direndam dalam methanol 12 jam untuk membuanga lemak. Dihancurkan dengan blender dan ditambah larutan asam asetat 1,5, diaduk dengan magnetik stirer selama 3 jam. Disentrifugasi 5.000 rpm, 15 menit. Supernatan diuji aktivitasnya dengan 10 ml susu sapi segar pada suhu suhu 350C selama 40 menit. Satu unit
aktivitas chymosin dinyatakan banyaknya ml susu digumpalkan oleh 1 ml ekstrak abomasum selama 40 menit. Daya gumpal susu dinyatakan jumlah ml susu yang dapat digumpalkan oleh 1 ml ekstrak abomasum per menit..
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 154154154154 B.
B.B. FraksinasiB. FraksinasiFraksinasiFraksinasi ChymosinChymosinChymosinChymosin DenganDengan AmoniumDenganDenganAmoniumAmoniumAmonium SulfatSulfatSulfatSulfat
Chymosin dalam supernatan difraksinasi dengan ammonium sulfat kejenuhan 20-80%. Diukur volume supernatan diperoleh dan ditambah kristal ammonium sulfat 20-80 persen. Presipitat dihasilkan masing-masing fraksi ammonium sulfat diuji aktivitas chymosinnya selama 40 menit dan daya gumpalnya terhadap susu per menit.
C.
C.C.C. PemurnianPemurnianPemurnianPemurnian ChymosinChymosinChymosinChymosin DenganDenganDenganDenganSyringeSyringeSyringeSyringe MembraneMembraneMembraneMembrane
Presipitat fraksi mmonium sulfat 20-80% yang memiliki aktivitas chymosin dan daya gumpal susu tinggi dikumpulkan (dikomposit). Presipitat disaring dengan syringe membrane 0,1 - 1,0 μm. Presipitat chymosin dahsilkan disaring dengan disposable syringe membrane sesuai pori telah ditetapkan Cairan yang dapat melewati membran ditampung dalam becker glas, kemudian di uji aktivitas dan daya gumpalnya terhadap susu.
HASIL
HASILHASILHASIL DANDANDANDAN PEMBAHASANPEMBAHASANPEMBAHASANPEMBAHASAN A.
A.A.A. AktivitasAktivitasAktivitasAktivitas ChymosinChymosinChymosinChymosin
Ekstrak abomasum kasar dan difraksinasi dengan amonium sulfat memiliki aktivitas chymosisn dan daya gumpal susu beragam seperti disajikan dalam Tabel 1. Dalam Tabel 1 disajikan data aktivitas chymosin dalam ekstrak kasar lebih rendah dibandingkan fraksi ammonium sulfat 20-80%. Fraksi 20-40% dan atau 40-60% memiliki aktivitas chymosin tinggi. Fraksi 20-40% daya gumpal terhadap susu paling tinggi (60%) dan terendah fraksi 60- 80% (20%). Diduga presipitat fraksi 20-40% mengandung chymosin lebih banyak dibandingkan fraksi 0-20%, 40-60%, 60- 80% maupun ekstrak kasar. Mengacu hasil ini diduga penambahan kristal amonium sulfat kejenuhan 20-40% dapat mempresipitasi (mengendapkan) sebagian besar protein chymosin dalam ekstrak kasar abomasum kambing. Berdasarkan hasil penelitian ini dimungkinkan tahap awal untuk pemurnian chymosin abomasum kambing dapat dilakukan dengan menambahkan kristal ammonium ulfat sampai tercapai kejenuhan 60%.
Tabel
TabelTabelTabel 1111. Unit Aktivitas dan Daya Gumpal Terhadap Susu Chymosin Dalam Ekstrak Abomasum Kambing Sebelum dan Setelah Difraksinasi Dengan Amonium Sulfat
Ekstrak Abomasum Unit Aktivitas
(mL susu menggumpal/40 menit- suhu 350C)
Persentase susu menggumpal (%)
Ekstrak kasar) 3 30
Fraksi amonium sulfat 0 - 20% 2,5 25 Fraksi amonium sulfat 20- 40%
Fraksi amonium sulfat 40 - 60% 4,56 6045 Fraksi amonium sulfat 60-80% 2 20
Rennet yang mengandung 21% chymosin memiliki daya gumpal lebih tinggi dari rennet yang mengandung chymosin 90, 64 dan 42%. Kemungkinan aktivitas chymosin yang tinggi karena tercampur pepsin yang memiliki daya gumpal susu tinggi (Lopezet al. 1997)
B.
B.B.B. AtivitasAtivitasAtivitasAtivitas ChymosinChymosinChymosinChymosin setelahsetelahsetelahsetelah DimurnikanDimurnikanDimurnikanDimurnikan dengandengandengandenganSyringeSyringeSyringeSyringe MembraneMembraneMembraneMembrane
Penyaringan fraksi ammonium sulfat dengan syringe membrane berukuran pori 0,1-1 μm dihasilkan ekstrak yang memiliki aktivitas chymosin dan daya gumpal terhadap susu beragam (Tabel 2). Ukuran pori 0,1-1,0 μm dihasilkan ekstrak chymosin yang memiliki aktivitas lebih tinggi dari ekstrak kasar maupun fraksi amonium sulfat 0- 20%, 40- 60% atau 60 - 80%. Pori 0,2 μm dihasilkan ekstrak chymosisn yang memiliki aktivitas paling tinggi dan terendah pori 0,8 dan 0,9 μm. Presipitat fraksi 20- 40% mendekati aktivitas chymosin dari penyaringan dengan pori 0,4 μm.
Tabel
TabelTabelTabel 2222. Unit Aktivitas dan Daya Gumpal Terhadap Susu Chymosin Dalam Ekstrak Abomasum Kambing Sebelum dan Setelah Dimurnikan DenganSyringe Membrane
Penyaringan dengan membran berpori lebih kecil atau lebih besar 0,2 μm, dihasilkan ekstrak yang memiliki aktivitas chymosisn lebih rendah. Daya gumpal chymosisn terhadap susu paling tinggi (70%) adalah ekstrak dari penyaringan dengan pori 0,2 μm dan terendah (20%) pori 0,8 dan 0,9 μm. Diduga sebagian besar protein chymosin dalam fraksi amonium sulfat 20- 60% mempunyai ukuran molekul hampir sama dengan ukuran pori 0,2 μm sehingga mudah melewati syringe membrane, sedangkan protein-protein lain dalam ekstrak abomasum kambing ukuran molekulnya lebih besar dari protein chymosin sehingga tidak dapat melewati ukuran pori 0,2 μm dan tertahan pada membran. Dimungkinkan pada ukuran pori lebih kecil 0,2 μm banyak protein chymosin tertahan di membran, sedangkan pada ukuran pori lebih besar 0,2 μm banyak protein yang dapat melewati membran. Akibatnya untuk satuan volume yang sama jumlah molekul protein chymosin lebih sedikit, sehingga dalam satuan waktu inkubasi yang sama volume susu digumpalkan lebih sedikit. Berdasarkan hasil penelitian ini penyaringan ekstrak
Pori syringe
membrane(μm) (volume susu tergumpal/40 menit-suhu 35Unit Aktivitas 0C) Persentase susutergumpal (%)
0,1 6,5 65 70 67 0,2 7 0,3 6,7 0,4 6,2 62 50 0,5 0,6 5,04,5 45 35 30 30 0,7 3,5 0,8 3,0 0,9 3,0 1,0 4,0 40
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 156156156156
abomasum kambing dengan syringe membrane berukuran pori 0,2 μm dihasilkan ekstrak abomasum paling banyak mengandung chymosin yang memiliki aktivitas tinggi. Syringe membraneukuran 0,1; 0,3; 0,4 dan 0,5 μm dimungkinkan digunakan untuk pemurnian chymosin dalam ekstrak abomasum kambing, karena dihasilkan ekstrak yang memiliki aktivitas tinggi.
KESIMPULAN KESIMPULANKESIMPULANKESIMPULAN
Ekstrak kasar abomasum kambing memiliki aktivitas chymosin dan daya gumpal terhadap susu lebih rendah dari presipitat chymosin fraksi ammonium sulfat kejenuhan 20-60%. Fraksinasi ekstrak kasar abomasums kambing dengan ammonium sulfat kejenuhan 0-20% dan 60-80% dihasilkan preisiptat chymosisn dengan akvitas rendah dan dengan kejenuhan 20-60% dihasilkan presipitat cymosin yang memiliki aktivtas lebih tinggi. Penyaringan presipitat ekstrak kasar abomasums fraksi ammonium sulfat 20-60% menggunakan syringe membrane 0.1-0,4; 0,5-0,6 dan 0.7-1,0 μm masing-masing dihasilkan ekstrak yang memiliki aktivitas chymosin tinggi, sedang dan rendah.
UCAPAN
UCAPANUCAPANUCAPAN TERIMATERIMATERIMATERIMA KASIHKASIHKASIHKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Direktur Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Dirjen Pendidikan Tinggi Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Nasional yang telah memberikan dana penelitian melalui skim penelitian HIBAH BERSAING.
Daftar
DaftarDaftarDaftar PustakaPustakaPustakaPustaka
[1] Daulay, O. 1990. Monograf Fermentasi Keju. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Bogor: PAU Pangan dan Gizi IPB.
[2] Foltman, B. 1993. General and Molecular Aspects of Rennets. 2nded. In P. F. Fox (Ed.).
Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology. Vol. 1. London: Chapman & Hall. [3] Lopez, M.B. dkk. 1997.Milchwissenschaft, 52 (7): 370-373
[4] Scope, B.K. 1981. Quantitative Studies of Ion Exchange and Affinity Elution Cromatography of Enzymes.J. Anal. Biochem, 114. 8-14.
[5] Scott R., 1986.Cheesmaking Practice, 2nded. London: Elsevier Appl. Sci. Pub.
[6] Setiyawardani, T. dkk. 2005. Isolasi dan Pemurnian Enzim Renin Dari Limbah Cairan Abomasum Domba dan Kambing Serta Penggunaannya Untuk Pembuatan Keju. Laporan Penelitian. Purwokerto: SPP/DPP UNSOED.