LAPORAN PRAKTIKUM
BIOKIMIA
AKTIVITAS BROMELIN DAN PAPAIN
Disusun Oleh: Nama : Tutik Alafiyah NIM : 1503086004
Kelas : Pendidikan Biologi 4A Dosen Pengampu : M. Iqbal Filayani, M. Sc Asisten Lab : Andri Imam S.
PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI WALISONGO
SEMARANG
AKTIVITAS BROMELIN DAN PAPAIN
A. TUJUAN
1. Aktivitas papain
Untuk praktikum aktivitas papain ini bertujuan untuk dapat membandingkan dan mengidentifikasi kerja enzim, serta untuk mengetahui cara kerja papain. 2. Aktivitas bromelin
Untuk praktikum aktivitas papain ini bertujuan untuk dapat membandingkan dan mengidentifikasi kerja enzim, serta untuk mengetahui cara kerja bromelin. B. DASAR TEORI
Daging dapat dideskripsikan sebagai sekumpulan otot yang melekat pada kerangka. Daging juga dapat didefinisikan sebagai otot tubuh hewan atau manusia termasuk tenunan pengikatnya (Syarif dan Dradjat, 1977).
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 %. Pelunakan daging secara fisika melalui pemasakan, merupakan proses perubahan struktur serat protein dari yang rigid menjadi amorf. Pengempukan daging terkadang disertai dengan melarutnya sebagian protein artinya keempukan daging dapat dilihat dari dua parameter, yakni berdasarkan uji fisik atas serat daging dan atau berdasarkan uji biokimia protein terlarut (Silaban, 2009).
Sesuai dengan hal tersebut pelunakan daging secara fisik dapat dilakukan dengan memberi perlakuan panas pada daging agar otot-otot daging melunak. Sedangkan pelunakan daging secara kimia dapat dilakukan melalui dua cara yakni secara enzimatis dan non enzimatis. Secara enzimatis menggunakan enzim protease sedangkan non enzimatis menggunakan asam (Nurfadhilah,tt).
Aktivitas dari enzim dalam mengkatalis reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah:
1. Konsentrasi enzim Pada suatu konsentrasi substrat tertentu kecepatan reaksi enzimatis bertambah pada saat bertambahnya konsentrasi enzim.
2. Konsentrasi substrat Pada saat konsentrasi enzim konstan bertambahnya konsentrasi substrat meningkatkan kecepatan reaksi enzimatis. Pada konsentrasi tertentu tidak terjadi peningkatan kecepatan reaksi walau- pun konsentrasi substrat ditambah.
3. Suhu Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, pada suhu tinggi secara umum reaksi kimia berlangsung cepat. Pada suhu optimum kecepatan reaksi enzimatis adalah maksimum. Pada suhu melewati suhu optimumnya dapat menyebabkan terjadinya denaturasi enzim sehingga menurunkan kecepatan reaksi.
4. Derajad Keasaman (pH) Struktur enzim dipengaruhi oleh pH lingkungannya. Enzim dapat bermuatan positif, negatif atau bermuatan ganda (zwitter ion). Pengaruh peru- bahan pH lingkungan berpengaruh pada aktivitas sisi aktif dari enzim.
5. Inhibitor Keberadaan inhibitor akan menurunkan kecepatan reaksi enzimatis. Inhibitor dapat membentuk kompleks dengan enzim baik pada sisi aktiv enzim maupun bagian lain dari sisi aktiv enzim. Terbentuknya komplek enzim inhibitor akan menurunkan aktivitas enzim terhadap substratnya (Poedjiadi, 1994).
Pelunakan daging secara enzimatis terjadi karena enzim protease menghidrolisis protein yang terdapat di dalam daging. Ada beberapa enzim protease yang memiliki kemampuan untuk menghidrolisis protein yang secara umum sering dilakukan masyarakat dan diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari untuk memperoleh tekstur daging yang lunak dan memudahkan mereka untuk proses pengolahan selanjutnya diantaranya enzim papain yang berasal dari tanaman pepaya dan bromelin dari buah nanas (Haryati,tt)
peptidase. Protein yang dihidrolisis ini akan menjadi senyawa yang yang lebih sederhana (Simaronjan, 2012).
Papain adalah enzim protease yang terdapat dalam getah papaya. Enzim papain berfungsi sebagai proteolitik atau enzim pemecah protein. Dalam getah pepaya terkandung berbagai enzim protease (pengurai protein) yaitu papain dan kimopapain. Kadar papain dan kimopapain dalam buah pepaya yang masih muda masing – masing 10% dan 45%. Papain merupakan satu dari enzim paling kuat yang dihasilkan oleh seluruh bagian tanaman pepaya. Pada pepaya, getah termasuk enzim proteolitik. Protein dasar itu memecah senyawa protein menjadi pepton. Hidrolisis enzim papain mengakibatkan struktur daging menjadi terbuka, protein miofibril dan sarkoplasma hancur, ikatan antar serabut otot berkurang dan memendek, serabut otot mudah putus, volume antar ruang serabut otot mengembang, akibatnya pH daging dan kemampuan protein daging dalam mengikat air menurun dan akhirnya mengindikasikan daging jadi empuk (Fogle. dkk., 1982).
Enzim Papain mempunyai pH dan suhu optimum masing-masing 5 – 7 dan 100C sampai 700C. 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. Papain cocok digunakan sebagai pengempuk daging karena aktif pada keadaan pH daging. Enzim ini memotong protein daging pada sisi karboksil valin, lisin dan arginin (Haryati,tt).
Bromelin adalah enzim yang 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 bromelain, protein tersebut dapat habis terhidrolisis menjadi bagian-bagian yang larut, sehingga bila bir didinginkan tidak lagi menjadi keruh. Seperti papain dan fisin, bromelain tergolong kelompok enzim protease sulfhidril. Bedanya dengan papain dan fisin, enzim bromelin merupakan glukoprotein sedangkan molekul papain dan fisin merupakan protein (Winarno, 1983).
melalui reaksi hidrolisis. Hidrolisis (hidro = air; lysis = mengendurkan atau gangguan/uraian) adalah penguraian dari molekul besar menjadi unit yang lebih kecil dengan kombinasi air. Dalam pencernaan protein, ikatan peptide terputus dengan penyisipan komponen air, -Hdan -OH,pada rantai akhir (William, 2002).
Buah nanas (Ananas comosus) biasanya tumbuh di daerah tropis. Buah ini mengandung enzim proteolitik, yang disebut dengan bromelin. Bromelin sebagian besar terdiri dari protease sistein. Enzim ini mampu memecah ikatan peptida pada protein dan mengubah protein tersebut menjadi lebih sederhana. Enzim bromelin dengan konsentrasi tinggi terdapat pada buah nanas yang matang. Enzim bromelin ini dapat bekerja optimum pada suhu antara 50oC sampai 60oC, dengan pH optimum 3-8 (Simaronjan, 2012).
Penambahan HCl dapat membuat daging semakin empuk, karena asam kuat (HCl) dapat menghidrolisis jaringan sel pada daging sehingga daging menjadi empuk. Faktor yang sangat mempengaruhi aktifitas kerja enzim yaitu waktu dan suhu. Apabila penggunaan enzim papain dan enzim bromelin dalam suhu tinggi, maka enzim tidak dapat berfungsi dengan baik sehingga enzim akan terdenaturasi, dan bila digunakan dalam suhu yang dingin (rendah) maka enzim tidak aktif (Nurfadhilah,tt)
C. ALAT DAN BAHAN 1. Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah 4 buah gelas beker 200 ml, 1 buah gelas ukur, 1 buah juicer, dan 1 buah timbangan/balance.
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum aktivitas bromelin dan aktivitas papain adalah daging, jus nanas, dan papain/juice daun pepaya.
D. LANGKAH KERJA 1. Aktivitas bromelin
beaker ketiga dimasukkan kedalam pendingin, sedangkan gelas beaker keempat disimpan pada suhu kamar. Yang terakhir diamati perubahan yang terjadi.
2. Aktivitas papain
Langkah kerja yang dilakukan dalam praktikum ini adalah yang pertama disiapkan 4 buah gelas beker yang masing-masing diisi dengan 20 gram potongan daging. Yang kedua, yaitu gelas beker pertama dan kedua diisi dengan papain satu jam sebelum pengamatan dimulai. Yang ketiga, yaitu gelas beker dimasukkan ke dalam lemari pendingin, sedangkan gelas beker kedua disimpan pada suhu kamar. Yang keempat, yaitu gelas beker ketiga dan empat diisi dengan papain setengah jam sebelum pengamatan dimulai. Selanjutnya gelas beaker ketiga dimasukkan kedalam pendingin, sedangkan gelas beaker keempat disimpan pada suhu kamar. Yang terakhir diamati perubahan yang terjadi.
E. HASIL PENGAMATAN 1. Aktivitas bromelin
Tabel 1.1 hasil pengamatan aktivitas enzim bromelin
Bahan Perlakuan Sebelum Sesudah
2. Aktivitas papain
Tabel 1.2 hasil pengamatan aktivitas enzim papain
Bahan Perlakuan Sebelum Sesudah
Warna Aroma Tekstur Warna Aroma Tekstur 1. Daging Suhu
Dari pengamatan tersebut dapat diketahui bahwa proses pengempukan daging dengan menggunakan enzim bromelin yang berasal dari jus nanas menyebabkan daging lebih empuk dari sebelumnya. Pada perlakuan pemberian jus nanas pada suhu kamar selama 30 menit menghasilkan daging yang empuk (+ +), bau amis pada daging hilang dan daging menjadi bau nanas, selain itu warna pada daging juga menjadi lebih pudar dan pucat. Pada perlakuan pemberian jus nanas pada suhu kamar selama 60 menit menghasilkan daging yang empuk (++++ +), daging yang dihasilkan lebih empuk daripada perlakuan suhu kamar selama 30 menit.
pada suhu dingin maupun pada suhu kamar. Namun daging pada perlakuan ini masih kurang empuk jika dibanding pada perlakuan suhu kamar selama 60 menit.
2. Papain
Pada pengamatan aktivitas papain terhadap pengempukan daging memperoleh hasil yaitu pada daging yang diberi jus daun pepaya pada perlakuan suhu kamar selama 30 menit menghasilkan daging yang empuk (+), sedangkan pada suhu kamar yang dilakukan selama 60 menit menghasilkan daging yang empuk (+++). Daging pada suhu kamar dengan waktu yang lebih lama menghasilkan keempukan yang lebih baik daripada perlakuan terhadap waktu yang lebih singkat. Selain pada tingkat keempukan daging, pengamatan juga dilakukan terhadap tekstur dan warna daging. Sebelum perlakuan daging berwarna merah dan berbau amis, setelah perlakuan warna daging menjadi lebih pucat, yaitu berwarna merah pucat kehijauan dan tidak berbau amis. Perubahan warna yang terjadi pada daging sapi disebabkan sari nanas yang diserap oleh daging dalam proses perendaman, dengan semakin tinggi konsentrasi sari nanas yang ditambahkan pada daging sapi maka akan membuat warna daging sapi akan berwarna putih terang.
Sama halnya dengan pengamatan yang dilakukan pada uji aktivitas bromelin, pada pengamatan aktivitas enzim papain juga selain dilakukan dengan menggunakan suhu kamar juga dilakukan dengan menggunakan suhu dingin. Hasil yang diperoleh dari perlakuan ini adalah pada waktu 30 menit menghasilkan daging yang empuk, keempukan daging ini tidak seempuk pada perlakuan suhu kamar. Pada perlakuan terhadap suhu dingin selama 60 menit menghasilkan daging yang empuk (++). Meskipun tidak seempuk pada perlakuan suhu kamar 60 menit, tapi pada perlakuan ini daging lebih empuk dari pada perlakuan 30 menit pada suhu dingin dan juga suhu kamar.
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 dan juga pemecahan serat menjadi fragmen yang lebih pendek, menjadikan sifat serat otot lebih mudah terpisah sehingga daging semakin empuk.
Lama waktu perendaman juga berpengaruh terhadap tingkat keempukan daging. Semakin lama waktu perendamannya maka daging akan semakin empuk. Dari percobaan tersebut dapat terlihat bahwa dalam satu perlakuan dengan waktu perendaman yang berbeda, maka tingkat keempukan yang dihasilkan juga berbeda. Perendaman selama 60 menit menghasilkan daging yang lebih empuk dibandingkan pada perendaman hanya selama 30 menit.
Pada pengamatan tersebut terlihat bahwa pada pengamatan dengan suhu kamar baik pada uji bromelin maupun pada uji papain sama-sama menunjukkan hasil tingkat keempukkan daging lebih empuk dibandingkan pada perlakuan suhu dingin. Hal ini disebabkan suhu sangat mempengaruhi kerja enzim, enzim akan bekerja lebih lambat pada suhu rendah. Menurut Wuryanti (2004) Suhu sangat erat berhubungan dengan energi aktivitas dan kestabilan enzim. Peningkatan suhu dapat menyebabkan peningkatan kecepatan reaksi dan secara bersamaan meningkatkan kecepatan inaktivasi enzim. Temperatur mempengaruhi aktivitas enzim. Pada temperatur rendah, reaksi enzimatis berlangsung lambat, kenaikan temperatur akan mempercepat reaksi, hingga suhu optimum tercapai dan reaksi enzimatis mencapai maksimum. Kenaikan temperatur melewati temperatur optimum akan menyebabkan enzim terdenaturasi dan menurunkan kecepatan reaksi enzimatis.
memberikan efek empuk pada daging. Oleh karena itu, daging yang direndam dengan jus nanas pada uji bromelin lebih empuk dibandingkan dengan daging yang direndam dengan jus daun pepaya pada uji papain.
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Fogle D.R., R.F. Plimton, H.W. Ockerman, L. Jarenback And T. Persson. 1982. Tenderization Of Beef. Effect Of Enzyme, Level Enzyme And Cooking Method. Journal Of Food Science.
Haryati; dkk. tt. Aplikasi Enzim Papain Dan Bromelin Dalam Proses Pengempukan Daging. Bandung: Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Indonesia.
Murtini, E.S Dan Qomarudin. 2003. Pengempukan Daging Dengan Enzim Protease Tanaman Biduri (Calotropis Gigantea). Jurnal Teknoogi. Dan Industri Pangan. Nurfadhilah, Agnes; dkk. tt. Aplikasi Enzim Papain Dan Bromelin Pada Proses
Pengempukan Daging. Bandung: Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Indonesia.
Poejiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI Press.
Silaban, R. (2009). Kajian Pemanfaatan Getah Buah Untuk Melunakkan Daging. Media Prima Sains.
Simaronjan, Eviayanti; dkk. 2012. Pengaruh Penggunaan Enzim Papain Dengan Kosentrasi Yang Berbeda Terhadap Karakteristik Kimia Kecap Tutut. Jurnal Perikanan Dan Kelautan Vol 3 No. 4. Universitas Padjadjaran : FPIK
William Vg & Ms Hargrove. 2002. Using Bromelain In Pineapple Juice To Investigate Enzyme Function. On Line At. http://www.ableweb.org/volumes/vol23/
Winarno, 1983. Enzim Pangan. Jakarta: Penerbit PT Gramedia,.
Wuryanti, W. 2004. Isolasi Dan Penentuan Aktifitas Spesifik Enzim Bromelin Dari Buah Nanas (Ananas comosus L). Skripsi. Jurusan Kimia Fmipa Undip.
Pertanyaan Aktivitas Bromelin
1. Sebutkan pengelompokkan enzim berdasarkan gugus tempat enzim teersebut bekerja!
Enzim berdasarkan tempat kerjanya, ditinjau dari sel yang membentuknya dibagi menjadi dua, yaitu eksoenzim dzn endoenzim. Eksoenzim ialah enzim yang aktivitasnya diluar sel. Endoenzim ialah enzim yang aktivitasnya didalam sel. 2. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja enzim!
Aktivitas dari enzim dalam mengkatalis reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah:
a. Konsentrasi enzim Pada suatu konsentrasi substrat tertentu kecepatan reaksi enzimatis bertambah pada saat bertambahnya konsentrasi enzim.
b. Konsentrasi substrat Pada saat konsentrasi enzim konstan bertambahnya konsentrasi substrat meningkatkan kecepatan reaksi enzimatis. Pada konsentrasi tertentu tidak terjadi peningkatan kecepatan reaksi walau- pun konsentrasi substrat ditambah.
c. Suhu Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, pada suhu tinggi secara umum reaksi kimia berlangsung cepat. Pada suhu optimum kecepatan reaksi enzimatis adalah maksimum. Pada suhu melewati suhu optimumnya dapat menyebabkan terjadinya denaturasi enzim sehingga menurunkan kecepatan reaksi.
d. Derajad Keasaman (pH) Struktur enzim dipengaruhi oleh pH lingkungannya. Enzim dapat bermuatan positif, negatif atau bermuatan ganda (zwitter ion). Pengaruh peru- bahan pH lingkungan berpengaruh pada aktivitas sisi aktif dari enzim.
Pertanyaan Aktivitas Papain
1. Jelaskan yang dimksud dengan denaturasi!
Denaturasi adalah sebuah proses di mana protein atau asam nukleat kehilangan struktur tersier dan struktur sekunder dengan penerapan beberapa tekanan eksternal atau senyawa, seperti asam kuat atau basa, garam anorganik terkonsentrasi, sebuah misalnya pelarut organik (cth, alkohol atau kloroform), atau panas.
2. Terangkan yang dimaksud dengan sisi aktif enzim!
Sisi aktif enzim yaitu bagian enzim yang berfungsi sebagai katalis. Pada sisi ini, terdapat gugus prostetik yang diduga berfungsi sebagai zat elektrofilik sehingga dapat mengkatalis reaksi yang diinginkan. Bentuk sisi aktif sangat spesifik sehingga diperlukan enzim yang spesifik pula. Hanya molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi substrat bagi enzim. Agar dapat bereaksi, enzim dan substrat harus saling komplementer.
3. Jelaskan faktor-faktor yang dapat menghambat kinerja enzim!
Penghambat Kerja Enzim (inhibitor):
a. Inhibitor irreversible, jika inhibitor berikatan dengan sisi aktif enzim secara kovalen sehingga mempunyai ikatan yang kuat dan tidak dapat terlepas hal tersebut menyebabkan enzim menjadi tidak aktif dan tidak dapat kembali seperti semula.
