2.6. Enzim
2.6.2. Enzim Papain
Enzim merupakan biokatalisator yang diproduksi oleh sel dan telah banyak dimanfaatkan dalam bidang industri. Sebagai biokatalisator, enzim dapat mempercepat suatu reaksi tanpa ikut bereaksi. Pada industri yang menggunakan enzim, 59% enzim yang digunakan adalah protease, salah satunya adalah papain (Soda et al., 2013).
Papain merupakan enzim proteolitik yang terkandung dalam getah pepaya (Carica papaya). Secara umum yang dimaksud dengan enzim papain yaitu enzim papain murni dan enzim papain kasar. Papain biasa diperdagangkan dalam bentuk serbuk putih kekuningan dan harus disimpan di bawah temperatur 4°C. Kelebihan papain dibandingkan proteolitik yang lain adalah lebih tahan terhadap proses suhu, mempunyai kisaran pH yang luas dan lebih murni dibandingkan bromelin dan ficin. Kisaran pH optimum papain berkisar antara 5 - 7,5 dan stabil pada suhu 40-60°C (Fitriani, 2006). Keaktifan enzim papain hanya menurun 20% pada pemanasan 70oC selama 30 menit, pH 7 (Winarno, 1989).
Papain adalah suatu enzim yang dapat diperoleh dari getah tanaman pepaya dan buah pepaya muda. Getah pepaya tersebut terdapat hampir di semua bagian tanaman pepaya, kecuali bagian akar dan biji. Kandungan papain paling banyak terdapat dalam buah pepaya yang masih muda. Getah pepaya (papain) cukup banyak mengandung enzim yang bersifat proteolitik (pengurai protein) (Warisno, 2003). Getah pepaya mengandung sebanyak 10% papain, 45% kimopapain dan lisozim sebesar 20% (Winarno, 1993).
Kemampuan papain untuk memecah molekul protein, membuatnya menjadi produk yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia baik di rumah tangga
35
maupun industri, seperti pada proses pengempukan daging, pembuatan konsentrat protein, pembuatan dadih, pelembut kulit pada industri penyamak kulit, penjernih pada industri bir, serta bahan obat dan kosmetik. Papain dapat kita peroleh dari getah pepaya, baik dalam buah, batang, dan daunnya. Menurut Indriani et al., (2008) menyatakan bahwa batang, daun dan buah pepaya muda mengandung getah berwarna putih. Di dalam getah pepaya terdapat lebih dari 50 asam amino antara lain asam aspartat, treonin, serin, asam glutamat, prolin, glisin, alanin, valine, isoleusin, leusin, tirosin, fenilalanin, histidin, lysin, arginin, tritophan, dan sistein. Selain itu getah juga mengandung suatu enzim pemecah protein atau enzim proteolitik yang disebut papain.
Ekstraksi enzimatis pada prinsipnya sama dengan ekstraksi konvensional.
Penggunaan enzim disini berfungsi untuk mengambil zat yang akan diekstrak, dengan demikian tidak diperlukan lagi pelarut khusus (solvent) dalam proses ekstraksi. Pelarut yang biasanya ditambahkan dalam ekstraksi enzimatis adalah air (Hartati, 2010).
Kajian mengenai Hidrolisat Protein Ikan (HPI) sudah cukup banyak dilakukan. Penggunaan enzim protease pada proses hidrolisat protein ikan dilakukan untuk memperoleh produk yang berkualitas. Enzim papain merupakan salah satu enzim protease yang dapat digunakan pada pembuatan HPI. Hidrolisat protein ikan dari ikan selar, lele dumbo dan ikan rucah, menunjukkan konsentrasi enzim papain murni 5% dengan waktu hidrolisis rata-rata 6 jam memberikan hasil terbaik (Hidayat, 2005; Koesoemawardani et al., 2008; Widadi, 2011). Penelitian lain menunjukkan HPI dari kerang Mas Ngur membutuhkan konsentrasi enzim murni 6% (Purbasari, 2008).
Konsentrasi enzim akan berpengaruh terhadap aktivitas enzim itu sendiri, pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Jika konsentrasi enzim yang digunakan tetap, sedangkan substrat dinaikkan maka pada penambahan pertama kecepatan reaksi naik dengan cepat, tetapi jika penambahan substrat dilanjutkan, maka tambahan kecepatan mulai menurun sampai pada titik batas. Bagaimanapun tingginya konsentrasi substrat setelah titik ini tercapai, kecepatan reaksi akan mendekati
36
garis maksimum. Pada batas kecepatan maksimum (Vmaks), enzim menjadi jenuh oleh substratnya dan tidak dapat berfungsi lebih cepat. Dalam reaksi enzimatik, bila konsentrasi substrat tetap maka kenaikan laju reaksi berbanding lurus dengan konsntrasi enzim. Sedangkan bila konsentrasi enzim yang tetap, maka kenaikan laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi substrat.
Suhu sangat mempengaruhi aktivitas enzim pada waktu mengkatalisis suatu reaksi. Seluruh enzim memerlukan panas terutama untuk dapat aktif. Sejalan dengan meningkatnya suhu, makin meningkat pula aktivitas enzim. Secara umum, setiap peningkatan sebesar 10°C di atas suhu minimum, aktivitas enzim akan meningkat sebanyak dua kali lipat. Aktivitas enzim meningkat pada kecepatan ini hingga mencapai kondisi optimum. Peningkatan suhu yang melebihi suhu optimumnya menyebabkan lemahnya ikatan di dalam enzim secara struktural.
(Vina, 2015). Setiap enzim mempunyai suhu optimum tertentu. Pada umumnya enzim yang terdapat pada tumbuhan antara 50°-60°C. Sebagian besar enzim terdenaturasi pada suhu di atas 60°C (Poedjiadi, 1994).
Menurut Anggraini A dan Yunianta 2015, suhu dan lama waktu hidrolisis enzim papain yang tepat untuk menghasilkan sari edamane dengan karakteristik kimia, fisik yang terbaik yaitu suhu hidrolisis 60oC selama 2 jam. Aktivitas enzim papain mengalami kenaikan seiring dengan peningkatan suhu 40-60oC. Aktivitas maksimum dicapai pada suhu 60oC. Dengan demikian, suhu 60oC merupakan suhu optimum bagi enzim papain (Malle et al., 2015).
Menurut Warisno (2003) papain kasar dapat diperoleh dengan mengeringkan getah pepaya di bawah sinar matahari selama 1-3 hari atau sampai semua air dari getah menguap. Papain kasar juga didapatkan dengan mengeringkan getah pepaya pada oven dengan suhu antara 50-60ºC. Untuk mendapatkan papain kasar dari getah pepaya dapat dilakukan dengan mengeringkan getah pepaya pada oven dengan suhu optimum pada 55ºC. Selain itu, papain kasar juga didapatkan dari biji, daun, dan kulit pepaya yang telah dihaluskan dan diayak (Malle et al., 2015), masing-masing ditimbang sebanyak 100 gram. Larutan natrium bisulfit masing-masing sebanyak 70 gram dalam 1 liter aquades lalu diaduk masing-masing campuran kemudian disaring. Filtrat
37
ditampung di dalam cawan petri, setelah itu dioven dengan suhu 65°C selama 5 jam. Dari 100 g bahan yang digunakan untuk pembuatan enzim papain kasar, didapatkan masing-masing 78,79 g dari biji, 120,86 g dari daun dan 125, 88 g berasal dari kulit buah papaya. Enzim yang dihasilkan paling banyak ditemukan pada kulit pepaya. Ini dikarenakan di bagian kulit buah pepaya masih banyak terkandung getah pepaya. Getah pepaya merupakan bagian dari tanaman pepaya yang banyak mengandung enzim papain (Malle et al., 2015). Berdasarkan penelitian Nuryati et al., 2018 mengenai pembuatan enzim papain kasar dari biji, daun dan kulit papaya dan aplikasinya untuk pembuatan virgin coconut oil (VCO), konsentrasi yang digunakan yaitu 0%, 10%, 20% dan 30%. Hasil yang diperoleh terkait dengan rendemen dan massa jenis, didapatkan konsentrasi terbaik yaitu 30%. Semakin banyak enzim papain yang digunakan, maka akan semakin cepat minyak terbentuk dan jumlah yang dihasilkan lebih banyak.
Semakin tinggi konsentrasi enzim papain yang ditambahkan, maka kecepatan katalis pun meningkat. Laju reaksi berubah seiring dengan perubahan konsentrasi enzim yang digunakan (Winarti et al., 2007).