KajianBiomedik................... ...t)Henny Erina Saurmauli Ompustrnggtt:.Jtotita, t,Raniart Silaban
Kajian Biomedik EnzimAmilase dan pemanfaatannr.a Dalam Industri 1)Henny
Erina Saurmauli Ompusunggu; 2Uuwita; 3)Ramlan Silaban
')Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran universitas HKBp Nommensen, Medan 2)Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala, BandaAceh I d'n 2)Mahasiswa Program Studi Magister Ilmu Biomedlk FK USU r)Bagian Biokimia Jurusan Kimia, FMIpA Universitas Negeri Medan
Abstract This study aimed to describe the characteristics ofbiomedical enzymes amylase and its utilization in the industry. To achieve the research objectives has conduct the observations and interviews to the public. The sttldypopulation was all overthecityofMedan in the categoryofthe sample. Samples ofthis study is the distribution ofthe age of 14 years and above, at least complete primary school education Ievel. The research instruments were questionnaries and talk list. Data were analyzed by descriptively. The results shou'ed that the public was aware ofenzynes in general, but knou4edge about the specific enzlrne activity and inadequate reaction as well as the role of enzyrnes in the manufacture of food products. Similarly,
the role ofthe enzlmte amylase in bread making, generally public knowleclge are also not adequate, although bread is a food product rvhich in most cases have often consumed.
Kata kunci :persepsi masyarakat, enzinl, amilase, roti Pendahuluan
datang karena melalui penggunaannya, energi dapat
Masyarakat Indonesia sudah sejak lama memanfatkan mikroorganisme unfu k menghasilkan
dihemat dan ramah lingkungan (Sarah dkk, 2009; Richal, 2012). Saat ini penggunaan enztmdalant
barang bemilai ekonomi, misalnya fennentasi tenrpe,
industn makanan, minuman, industri tekstil, industri kulit dan kertas di Indonesia semakin meningkat
tape, dan ragi untuk minuman beralkohol. Mikroorganisme merupakan sumber enzinr yang paling banyak digunakan dibandingkan dengan tanaman dan hewan (Sarah dkk, 2009). Enzim merupakan bagian dari protein, yang n-rengkatalisir reaksi-reaksi kimia. Enzim juga dapat diarlikan sebagai protein katalisator yang memiliki
spesifisitas terhadap reaksi yang dikatalisis dan molekul yang menjadi substratnya. Aktivitas enzin-r dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu konsentrasi substrat, suhu, dan pH (Okoko utd Ogbono, 20 I 0; Richal,2012). Secarapraktis, cnzill iranyak digunakan di berbagai bidang kegiatan dan menempati posrsi
penting dalam bidang industri. Aplikasi proses enzirnatik pada industri pertama kali ntulai berkembang sejak tahun 1960. EnziLl n-ienjadi primadona industri saat ini dan di masa yang akan
(Sarah dkk, 2009). Penggunaan enzim dalam indmhi pangan memberi banyak keuntungan sebagai bahan
tambahan yang alami (Penstone, 1996 in Nadeen-r et a\,2009). Sebelum dikenalnya teknologi modem, penggunaan enzim dalam proses pengolahan pangan berarval dari ketidaksengajaan karena enzim sudah ada secara endogenus dalan"r bahan darVatau karena keterlibatan mikroorgar-ri sme selama tairapan proses.
Misalnya, pada proses pengolahan minuman beralkohol dan keju. Dengan kemajuan teknologi. peran enzint dalam produksi pangan sudah diiakukan optimasi terhadap kondisi proses sehingga aktivitas enzir.r.r dapat
berjalan seperti yang diharapkan
(Prayirrro tl kk, 20lt I 1.
Pada beberapa produk, peranan enzim endogenus tidak n-rentadai, sehingga n-runcul ide untuk
menan-ibahkan enzint dari luar (eksogenus) untuk
ir
n 182
dalam kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, kami
memperoleh hasil yang diharapkan dengan waktu yang lebih cepat. Bahkan, untuk hrjuan tertentu dan untuk memperoleh citarasa yang baru , enzirn dapat
ingin mengetahui persepsi masyarakat tentang peranan enzim khususnya dalam pen-rbuatan roti.
ditambahkan ke dalam bahan. Ketika enzim dipertimbangkan unttk digunakan dalam pengolahan pangan, maka sangat penting rnenjamin bahwa
Metode
proses tersebut memberikan keuntungan terhadap
Jenis penelitian ini adalah penelitian desknpn
perbaikan mutu maupun keuntungan komersial. Keuntungan komersial penggunaan enzim dapat ditinjau dari beberapa aspek seperti, konversi bahan
yaitu mendeskripsikan pengetahuan suatu kelon-rpok
mengenai suatu produk, dan juga peneiitian ob servasi onal yaitu pengamatan dari responden.
baku menjadi produk jadi yang lebih baik,
mengumpulkan data dari jawaban responden, sena menafsirkan data primer dari perolehan data.
keuntLmgan terhadap lingkungarl penghematan biaya
pada bahan baku, atau standarisasi dari proses (Nyoman SA. 2013).
Populasi penelitian adalah masyarakat kota Medan. Sampel penelitian ditentukan secara randonl (acak, dengan asumsi sampel dapat mewakili selttruh
Aplikasi enzim di industri terhitung sekitar
lebih dari 80% dari pemasaran enzim global. Sedikitnya 50oh dan enzim yang beredar saat ini, diperoleh dari organisme yang dimodihkasi secara genetik. Enzim pada makanan, merupakan aplikasi enzim yang sangat banyak digunakan dan masih menunjukkan dominasi pada pemasaran enzinr (Mi guel et. al, 20 1 3 ). Pada induslri pangan, beberap a produk yang melibatkan enzim selama tahapan pengolahan adalah produk susu (keju, yo,eurt dan susu fetmentasi lainnya), bir, roti, dan banyak lagi laimya (Nyoman SA, 201 3; Mislua amd Dadhich, 201 0).
populasi), tanpa membedakan usia, j enis kelarninjenjang pendidikan dan jenjang pekerjaan, Sampe penelitian sebanyak 144 orangterdiri dari 42 lakilaki, 102 wanita. Penelitian ini dilakukan daribulan 1
Maret-Juni 2013.
Pengumpulan data pada penelitian ir,: dilakukan dengan menggunakan kuesioner' Dat: primer yaitu kuesioner didesai n dalam fon-trat r ail -: cuk-up menarik, dengan pertanyiuln yang singkat .1:,:
jelas. Sementara data sekunder didapatkril c.:l shrdi iiteratur. Analisa data dari responderr diiakuk',. secara deskriptif.
Enzint merupakan komposisi penting pada sebagian besar produk roti. Banyak enzim yang akhir-akhir ini ditemukan memberikan manfaat yang sangat besar pada pembuatan roti karena mulai dibatasinya penggunaan bairan tambahan kimia,
khususnya pada pembuatan roti dan produk feimentasi lairmya (Mi guel :
et. al., 20
1
3
). Penambahan
enzimpadatepung dan adonan merupakan langkah yang biasa digunakan untuk standarisasi tepung dan juga membantu mempercepat proses pematangan.
Enzim biasanya ditambahkan untuk modifikasi dough rheology,retensi udara dan melembutkan remahan pada produksi pembuatan roti, r.tntuk modiflkasi d ou gh r h e o l o gl, p astry dan bi skui t, unluk mengubah kadar kelerubutan produk pada pembuatan kue dan mengurallgi pembentukan
Proses penelitian yang dilakukan lari--
pengumpulan data lapangan, pengolahan dai:analisis dan implementasi data, dan pelaporan hasr penelitian. Data yang diperoleh dianalisis Se c3f ; deskripti f, dengan menghitung persentase j au'ah -: : responden berdasarkan soal pertanyaan 1'an: diajukan. -
.
Hasil dan Pembahasan
1.
Kaiianbiomedikenzimamilase
Enzim adalah protein yang berfungsi sebaga; katalisator untuk reaksi-reaksi kimia didalar-rt sistctlt
biologi (Arunsasi S
atu j eni s
et
o1,2070;Nyoman SA,201l
enzim mengkatalisis salu j enis sub slrat
r11
t
r.
jadi enzim adalah katalisator yang reaksi-spesiii.
akrilamid.
Enzir-n bekerla dengan lnengurangi energi aktir asr dari substrat teilentu. Mekanisme keria enzim i m:..
Meluasnya aplikasi enzim di berbagai industri temyata tidak diserlai dengatl pengetahuan r-nasyarakal aw am meugenai peran an p enting enzinl
-
d
i
.1
83
dengan terikat sementata ke substrat utlttLk -
-:
.
.I .::*-< ,.
:.;;k
kompleks enzim_substrat yang stabil dibanding substrat jika berdiri ,<ebuah
i:r,Jtn. lni menyebabkan substrat mudah bereaksi. ll,:ngan demikian substrat tereksitasi ke tingkat :rergi lebih rendah dengan membentuk produk reaksi yang baru. Selama berlangsungnya reaksi, enzim dilepaskan daiam keadaan tidak berubah. Pelepasan enzinr tetap utuh sehingga bisa terus bereaksi diur menyebabkan enzim tetap efektifmeski
dalam jumlah yang sangat kecil. Kegiatan enzim
dapat berlangsung dengan baik 1
jika kondisi
in gkrin gannya n.rendukung Qriyoman SA, 20
1
3
).
Kecepatan reaksi enzim dipengaruhi oleh ::'-.erapa faktor, terutama perubahan suhu dan pH '. ;r9 Dempunyai pengaruh besar terhadap kery'a : zim. Kecepatan reaksi enzim j uga dipengaruhi ol eh konsentrasi enztmrlan konsentrasi substrat. pengaruh aklivator, inhibitor, koenzim dan konsenfasi elektrolit dalam beberapa keadaan juga merupakan faktor_ faktor yang penting. Hasil reaksi erzim juga dapat
menghambat kecepatan reaksi.
Enzim, saat ini merupakan unsur penting yang digunakan dalarl indusrri tekstil, industri kuiit
kertas dan sebagian besar produk makanan dan minuman. Penggunaan enzim pada produk pangan dapat membatasi penggLlnaan bahan aditif kimi a, terutama dalarn pembuatan roti dan produk
lermentasi lainnya. Beberapa keuntungan
kedua adalah penggunaan protease jamur dalam membuat adonan roti (Miguel A et at,2013). Beberapa enzim yang digunakan dalam industri pengolahan pangan seperti diastase atau amilase,AMP deaminase, bromelain, katalase, selulase, kimosin, dekstranase, galaktosidase, glukanase, glukoamilase, protease, invertase, maltase, z),/rnase, pektinase dan laktase (Thomas
Kenealy, 1986
dkk,20tt).
P
aiza & Johnson,
2001
&
;prayitno
Ada dua cara penggunaan enzim dalarn pengolahanpangan, yaitu memanfaatkan erzim yang alami ada dalam produk pangan (erzim endogenus) dan menambahkan enzimdari luar ke dalam bahan
pangan yang diolah (enzim eksogenus). Enzin.t endogenus dapat berasal dari bahan baku pangan (tanamarl hewan, maupun mikroorganisme) mauput dari mikroorganisme yang digunakan dalam proses femrentasi produk pangan. Enzim eksogenus sudah banyak diproduksi secara komersial untuk dapat dimanfaatkan dalam proses pengolahan pangan (Prayitno dkk, 2011 ). Tepung terigu mengandun-e A-amilase yang memadai tetapi kekurangan 6_
amilase untuk mendapatkan kualitas roti yang optimai. suplementasi roti dengan 6-an-rilase nrengintensifkan amilolisis, yang akan menjamin knalitas roti (Kruger, l997).Roti yang dibuat dengan
penarnbahan 6-amilase tetap segar untuk kurur-r
penggunaan enzim clalam pengolahan pangan adalah
rvaktu yang lebih lama, fakta karena dekstrin
aman terhadap kesehatan karena bahan alami,
terakumulasi dalam inti dan gelatinisation yang lebih
mengkatalisis reaksi yang sangat spesifik tanpa efek samping, aktifpada konsentrasi yang ren
dirnaklivasi, dan dapat digunakan sebagai indikator kesesuaian proses pengolahan (prayi tno clkk,Z0ll).
Ada dua skenario ntengenai penggunaan enzinq baik enzim yangdigmakan untukmengubah bahan menlah mcnjadi produk Lltama, atau enzim yang digunakar.r sebagai aditifturtuk mengubah sr-ratu karakteristik fungsional produk. Dalan-r kasus peflama, proses enzin"ratik dilakr"rkan dalant kondisi dioptin-ralkan dan dikendalikan untuk meningkatkan potensi katalitik dari enzint, sedangkan pada srturasi kedua lebih sLilit untuk ntenjar-rin kondisi optimal dan konh-ol reaksi enzimatik. Sebuah contoh dari kasus
pefianta adalahpenggunaan glukosa isomerase uittuk
produksi ligh-fitrctose $)ntps (HFS), clan contoh
baik dari pati yang tidak terhidrolisis. Roti yan-u dipero leh j uga, rnemiliki volume yang lebih besar. meningkatkan porositas inti dan elastisitas, wama kerak lebih intens, rasa lebih jelas dan kesegaran lebilr lama (Bordei, 2004). Amilase adalah enzimhidrol ase glikosida yang mengkatalisi s pemecahan pati menj adi gul a. Amilase merupakan salah satu enzin yang paling
penting dalam bioteknologi saat jni (Souza et ct l. 201 0; Elhadi et al,2OIl Amilase merupakan enzinr ). yang memecah pati yang diproduksi oleh berbagai jenis nrahluk hidup seperli dari bakteri, janrur. tumbuhan, manusia (Pandey et al,2000liz Arunsasi et al2010). Sebagai diastase, amilase adalah enzint peftaina yang ditemukan dan diisolasi olehAnselnre Payen pada tahun i 833. Menarilarya, enzim perlama
l
t
a
p
k
n.
(r di
n 8
lt_
AT
irt
. 184.
yang diproduksr Lndustri adalah an-rilase dari sun-rber jamurpada tahun 1 894, yang digunakan sebagai alat
bantu farmasi untnk pengobatan gangguan pencernaan (Sllpra et al,2011). Amilase mewakili sekitar 30oh danproduksi enzim industri di seluruh dunia (Van Der N4aarel et al., 2002in Stefan, 2009).
Amilasejuga dapat memiiiki efek samping yang tidak diinginkan dalam adonan, mengurangi konsistensi dan memodifikasi properti reologinya dengan
a.
a-amilase (EC 3.2.1.1) 6'-amilase adalah kalsium metalloenzymes,
benar-benar tidak dapat berfungsi dengan tidak adanya kalsium. 6-amilase memotong karbohidrat rantai panjang pada lokasi acak di sepanjang rantai pati, yang pada akhimya menghasilkan maltotriosa dan maltosa dari amilosa. atau maltosa, glukosa dan
resistensi bila enzim tambahannya berlebihan. Enzim
"
dengan dosis besar menyebabkan penurunan elastisitas dan meningkatkan kekakuan karena peningkatan konten dekstrin. Untuk dosis 20 unit
cenderung lebih cepat kerj anya dib anding i-ami I ase karena dapat bekerja di mana saja pada substrat. Secara fisiologis pada manusia, baik amilase ludah dan pankreas adalah 5-amilase. Juga ditemukan
Amilase telah diturunkan dari beberapa
lintit-dextrin " dari amilopektin. 6-amilase
pada tumbuhan, jamur (ascomycetes dan basidiomycetes) dan baktei (B acillus).
b.
a-antiluse (F.C 3.2.1.2)
jamur, ragi, bakteri dan actinomycetes. Akan tetapi.
zi-amilase adalah bentuk lain dari amilase
enzim dari j amur dan bakteri merupakan sumber yang
disintesis olehbakteri, jamur, dair tanaman. i-amilase
dominan pada sektor industri. Sumber janrur terbatas pada isolat terrestrial, terutama spcsies Aspergillus dan hanya satu spesies Penicillium, P. brtmneum. S- amilase bakteri berasal dari spesics
ikosidik kedua 6(1,4), bekerja membentuk ujung non-reducing. memecah maltosa menjadi dua unit giukosa pada suatu ll,aktu. Selama pematangan buah, A-amilase memecah pati menjadi maltosa, sehiugga menghasilkan rasa manis pada buah yang matang. 6'-amilase dan a-an-rilase dijumpai dalam bUi, aamilase muncul dalambentuk tidak aktif sebelum
: ,1:t
Bacillus. Strain bakteri seperti Bacilltrs, Psettclomonas (aerobik) dan Clostridittnt
',:ll
(anaerobik) sp. Strain actinontycetes seperti
:.-n
replo ntlt c es sp. dan strain j amur sepeft i Rl t iz optt s sp telalr dilaporkan mensintesis A amilas e (Sov-a tuul Magalhaes,2010 Shipra et a|2011). JamLrr dan
::.I r-lil
20tt)
meningkatkan ekstensibilitas dan mengurangi
SKB 5-amilase dari berbagai sumber, isi inti dekstrin naik 1,25 kali untuk 6- amilasejamur, 1,5 kali untuk 6-amilase malt dan 7 kali untuk 6- amilase bakteri.
J)L
Jenis-jenis enzim amilase: (Shipra et al
Sl
bakteri banyak digunakan untuk memproduksi 6-
amilase tetapi bakteri lebih disukai karena menawarkan beberapa keuntungan (Pandey et al., 2000). Alasannya adalah (i) B acillw sp. adalah slrai n bakteri paling banyak digunakan untuk produksi 5-
anriiase (rl) Bacillus sp. adalah yang paling cocok pada SSF karena kelangsungan hidupnya pada kondisi dengan kadar air yang rendah (iii) lebilt mudah mengisolasi milcoorgarisme yang tennostabil (Shipra et al20ll). Amilase jamur cukup labil, dihancurkan dengan cepat pada suhu di atas 60"C, sedangkan amilase bakteri yang paling stabil dan n-renuqukkan sedikit inaktivasi pada sr-rhu santpai 85'C. Komposisi dan konsentrasi media sangat mempengalrhi pertumbuhan bakteri dan produksi amilase ekstraseluler (Srivastav a uulBaruah. 1986 zn Elhadi et al,2011).
185
mengkatalisis hidrolisis ikatan
gl
perkecambahan, sedangkan 6-amilase dan protease muncul setelah perkecambahan dimu lai. Jaringan hewan tidak mengandung A-amil ase.
c.
d-Anilose / glukoamiiase (EC 3.2.1.3)
5-amilase/ glukoamilase memecah ikatan glikosidik 6-(1,6), selain memecah ikatan glikosidik 6(1,4) tcrakhir pada ujung non-reducing dan ami losa d an aniilopektin, sehingga m en ghasi ikan glukosa. Tidak seperli bentuk lain dari amilase. 6amilase yang paling efisien dalam lingkungan asam dan meniliki pH optimum 3.
.
tci
.L -.,-
:-'-.,
!,*i!* i;.\. *;rl !*.,i'
Gambar 1. Struktur tiga dimcnsi amilase. (A) GH13 6-amilase d,ari Aspergillus oryzae (kode PDB: A-ar.r.rilase darikedelai (1BYA,. Mikami et al, 1993) dan (c) GH 15 glukoamilase dari Aspergilltts av,amori (IAGM; Aieshin et at, I 992.). (in Stelan et al, 2009).
2TAA, Matsuura et al, 1984),. (B) GHl4
Tabel
F*+w
1.
Beberapa Karakteristik Enzim aniilolitik pada pembuatan roti
Subetrate
Link*ge
qF*hq3u[E
Pro&rrts
ff::ryetratrr'r
Br*k*r r-Axyl**r: - ['*lts] - fr*gal
Starckc
{t,areal} G&senq;,i*t*
Starr* a 1.4 5tarrh s 1.4 Stcreb
6{165
Qb#a*rcc:brdrr" 1.,4
^&ac:t*tiaJ
P-i'q'la*
{'f}
s t.6
i5
d{xe"i&t
l'lalt*rr
I*murstim Tr*T eran$e n*grxerng End
Rrtio of fiemis* fe
fi3
fCi
Oligmacrhmide
65 11
$tt-** 8*
t,:
T,*
l:r'lg
14
drxtr-iru
55
td
'i4;
*llrcss*
91$*
€3
BS
1]
(Dabi1a et a|,2007)
Alfa Amilase/ 6-amilase (6- 1,4-glukan-4glukanohidrolase ) merupakan fami li endo- anril as e )/ang secara acak mengkatalisis hidrolisis arval ikatan gl iko sidik 6 - (1,4) dalan-r pati nrenj adi o li go s akari da lebih pendek dengan berat rnolekul yang rendah,
scperti glukosa, maltosa, dan unit mallotriosa. Pandey et a|,2001 irzArunsasi et at, 2010;Souza . I \{agalhaes, 20 1 0; Mishra antl Dadhich, 20 1 0). : - :.rk akhir reaksi 6-amiiase adalah oligosakarida -
-.' -.,:t berbagai panjang dengan konfigurasi-6., 6--:kstdn, yang merupakan car-npuran maltosa,
:
dan oligosakaridabercabang Szang terdiri .:tit glukosa yang mengaridung ikatan 6. .tr (Souza und Magalhaes, 20 1 0).
. sa-
:
too
6-amilase secara rutin ditambahkan ke adonan roti dalam rangka untuk menambahjumlah dekstrin dengan derajat polimerisasi 3-9 yang nrempakan produk antara dari konversi pati menjadi maltosa. Berat molekul yang rendah dari dekstrin sangat efektif dalam menurunkan kekerasan roti, sehingga menghasilkan pertaikan dalam volunte dan teks{ur produk (Borvles, 1 996; Defl oor and Delcour, 1999; Kulp and Ponte, 1981 ; Leon et ctl, 1981; Marlin u td Hosoney. I 99 1 ; Min et al, 1998;Ziobro el. a l, 1 998 in Hopek et al, 2006). Secara kon-rersial enzim 6-amilase dihisilkan baik oleh bakteri seperli dari ger-rus Bacillus, maupun kapang dan genus Aspergillus dan Rlizopzs (Setiasih S dkk,2006).
Saat ini, amilase maltogenik yang termostabil dari
Pati merupakan sumber energi yang penting untuk
Bacillus stearothennophilus menjadi primadona
manusia, hewan , tanaman dan mikroorganisme. Pati
digunakan secara komemial pada industri roti (Souza and Magalhaes, 20 1 0).
merupakan polimer glukosa yang dihubungkan satu
6-Amilase memiliki struktur tiga dimensi yang
glukosa hadir dalam pati yaitu amilosa dan
sama lain melalui rkatan glikosidik. Duajenis polimer
mampu n-rengikat substrat, oleh aksi yang sangat
amilopektin (Gambar.
spesifik kelompok katalitik, menyebabkan
3
). An-rilosa dan
amilopektin
memiliki struktur yang berbeda. Amilosa (15-25%
kerusakan ikatan glikosidik. 6-An-rilase manusia merupakan enzim klasik yang mengandung kalsium yang terdiri dari 5I 2 asam amino dalam satu rantai oligosakarida dengan berat molekul 57,6 kDa . Protein ini mengandung 3 domain:A, B, dan C (Gambar.3). Domain A adalah yang terbesaq
dari pati) merupakan polimer linear yang terdiri dari 6000 unit glukosa dengan ikatan glikosidik 6-(1,4), sedangkan amilopektin (75-85% dari pati) terdiri
dai 6-(1,4) pendek yang terikat dengan rantai linear 10-60 unit glukosa dan 6-( 1,6) terikat dengan
menyajikanbarel khas berbentuk super struktur ($/
rantai samping yang terdiri dari 15-45 unit glukosa(LeVeque et al., 2000b, Bertoldo dan
6). Domain B disisipkan antara domain A dan C dan melekat ke domain A dengan obligasi disulfi da. Domain C men-Liliki Stmktur terkait dengan domain
Antranikian ,2002). Granul terikat pati sintase dapat memanj angkan maltooligosakarida membentuk
A
dengan rantai polipeptida sederhana dan tampaknya rnenjadi domain independen dengan
amilosa dan dianggap bertanggung jar,r,ab untuk sintesis polimer ini. Pati sintase yang dapat 1arut
fungsi yang tidak diketahui. Situs aktif (tempat rlengikat substrat) dari 6 -amilase terletak di celah antara ujung kartoksil dari domainAdan B. Kalsium (Ca") Terletak di antara domainA dan B dan dapat bertindak dalan"r stabilisasi skuklur tiga dimensinoal dan sebagai aktivator alosterik. Pengikatan analog substrat menunjukkan bahwa Asp206, Glu230 dan Asy:297 be4rarlisipasi dalam katalisis. Situs ikatan subslrat terdiri dari 5 subsites dengan situs katalitik diposisikan dr subsite 3. Substrat dapat mengikat residu glukosa perlamapadasu bsite 1 atat2,yang memrurgkhkan terj adinya pemotongan antara residu glukosa pertama dengan kedua atau residu glukosa
dianggap berlanggungjawab untuk sintesis unit rantai
amilopektin. 5-Amilase mampu memotong ikatan
glikosidik 6-(1,4) yang ada di bagian dalam dari amilosa atau rantai amiiopektin (Souza nrrrl Magalhaes, 2010).
ked ua dengan ketiga (S ouza ancl Magalhaes, 20 1 0).
i: l:(
/^i^-i
l\.1 ,,
ill:lr\.---''
Ganrbar 2. Stmktur 6-amilase. DornainA ditampilkan dalan-r rvanra merair, domain B u,ama kuning dar-r domain C rvanta ungu. Dalampusat katalitik. ior.r kalsiun.r diturlukkan dalan-r
biru dan ion klorida dalam bentuk bulatart kulrir.rg. Struktur hijau terikat ke situs aktif dan ke pemrukaan tcn'rpat berikatan (Souza arrrl Magalhaes, 2010).
87
i !i
l li"^\| r:.*i
:1i.
:iiilit:it$
r;d
3n{iiiaFtiits
,L
--,aa,a'
'^l;^'); '-''r" t,.i\.--1-;
.rla:-':'i. *.- r,), l;tl .'--t: ,,t lirir')+.---i zi-*-ir \.-til+ --
Gambar 3. Dua jenis poln.ner glukosa yang ada dalaur pati amrlosa (B) anrilopektin (Souza arrrlNtlagalhaes. 201 0)
(A)
bentr-rk bulatan
*'1
---
-
1.
Peran enzim amilase pada pembuatan roti
Tahapan proses pembuatan
roti
Maltosa dan glukosa sangat penting sebagai substrat bagiyeast selama fermentasi adonan. Penambahan glukoamilase dapat meningkatkan terbentuknya glukosa yang lebih cepat dapat
dan
formulasinya sangat bervariasi dari satu pabrik dengan pabrik roti yang lain. Namun demikiarl secara
umun
dimanfaatkan oleh y east,sehingga penambahan glukoamilase dapat lebih mengaktifkan yeas t dan mempercepat proses fermentasi atau
tahapan proses terdiri dari: (Illyoman SA, 2013)
1.
Pencampuran adonan Granula pati yang terkandung di dalarn tepung gandum dapat dirusak oleh A-amilase menghasilkan amilosa yang terlarut yang merupakan substrat enzim untuk proses degradasi anrilosa selanjufirya. Hidrolisis pati ini sangat penting perannya terhadap karakteristik reologi adonan karena sejumlah air akan diikat
pengembangan adonan (dou gh leat ening).
3.
Padapemanggangan dalam oven, sebagian air hilang, ragi mulai terbunuh, pati bergalatmasi dan protein morggrmpal sehingga menrberikan benluk yang stabil pada roti. Pada saat awal proses
pemanggangan terjadi penurunan viskositas
oleh pati yang terhidrolisis (amilosa terlarut). Pada
adonan dan terjadi peningkatan aktivitas enzim.
proses pencampuran adonan terjadi transfer massa yang lebih intensif. Kontak enzim dengan
Ketika suhu mencapai 56"C makamulai terjadi gelatinisasi pati dan memudahkan terjadinya amiloiisis. Suhu optimal aktivitas enzim dan
subskat (amilosa terlarut) dapat berjalan dengan
lebih baik sehingga akan dihasilkan gula-gula
kerusakan akibat panas sangat bervariasi
sederhana seperli glukosa dan maltosa. Selama
(Tabel.6). Hidrolisis pati yang tergelatinisasi akan membentuk dex'trin dan gula sederhan4 danpada saat yang bersamaan te{adi pelepasan air. Hal ini
inijuga dihasilkan dextrin. Gula-gula sederhana yang tertentuk sangat dibutuhkan pada saat fenlentasi adonan. Amilolisis yang terbatas dapat berpengaruh positif terhadap proses
berkontribusi terhadap kelengketan remah roti (cruntb stickiness) dan meningkatkan ir-rtensilas wama kulit roti (cnLst color). Wama kulit roti
adonarl yaitLr diperoleh adonan yang tidak keras (lembut). Proses amilolisis yang terlalu intensif
nrerupaka.r hasil dari reaksi Maillard, oleh karena itu peningkatan konsent"si oligosakarida dan gula-
akan menyebabkan adonan kehilangan air dan
dextrin terbentuk terlalu banyak yang
gula sederhana yang dihasilkan dari aktivitas
menyebabkan adonan menj adi lengket. Untuk
gl
itu optimasi penarnbahan 6-amilase dan suhu serla
menentukan karalderi stik adonan yarg tetbentuk.
Fermentasi adonan Proses fermentasi didefinisikan sebagai proses penguraian asam amino secara anaerobik yaitu tanpa memerlukan oksigen. Senyarva yang dapat diuraikan dalam fermentasi utamanya adalah karbohidrat yang telah terlebih dahulu dipecah menjadi gula sederhana, misalnya iridrolisis pati menjadi unit-unit glukosa. Bahan dasar pen-rbuat tepung bila dicampur bersanta, maka pati dan protein dari tepung akan menyerap airmembenluk adonan dan ragi mulai
ukoami lase mengakibatkan pa-ringkatan reaksi
pencoklatan. Perbaikan pada proses femrentasi juga menghasilkan volume roti yang lebih besar
larna pencanrpuran adonan perlu dilalorkan untuk
2.
Pemanggangan di dalam oven
dengzur tekstur yang
I
ernbul
Tabel 2. Karaktenstik enzim pemecah pati.
il.'1r.€i'll
:(
*,*ll-:,ii,it.*
5i
$t - i.3
- €,*
41,.43
memfemrentasi gula yang ada dan n-ienghasi lkan
karbon dioksida (CO2). Peragian adonan ditunjukkan dengan adonan mulai mcmuai karena pembentukan karbondioksida yar-rg
.T
ditahan dalam adonan.
'Jo * trr+
188
't{,llr-x,'t,,
lt$i
,i,ii$ Ii 1ry.-s,./'11t {t-a::*.\"igi,lj(t,r!a ..
f'!i*
irt*t
.:;c13i
=
8: !i*',i*i.!;i,'4
atriii:I: t:'3gti *i*:1
.,
1.
enzim dalam pembuatan roti, didapatkan data sebagaimana terlihatpadatabel di bawah ini
Survey persepsi masyarakat atas peran enzim amilase pada pembuatan roti Setelah dilakukan penelitian untuk
mengetahui pemahaman masyarakat mmgenai peran
Tabei 3. Profil persepsi n-rasyarakat terhadap peran enzimdalam pembuatan roti Pclscrrtiis';
I'ct:sr.nri Umunt'ilEttl:itte lirrr,inr
L -a a
__::--likii$fiil1i:F;]
i.(l:ltl,i, ?S.{}l%
Rflla*ra,tir
Prnttfuhuan l'*nt&n{XIflnllrstEnzinr
;trrak*h iri:,i.Lr ritl::rtgttiiltiii irtrutfiiir{ trrziltt lritil;t tilhtrlt AJuknir anciti nwtgtrah.rii murtJ?utl enzinr pitda indtrstri Ap*knh and* r*.rnge,t;rlt*i rulah r*rrr jr:nis trudttt Yluru. rli giiru:.Lriri r:r;iilrr iil iliis trl n iu luilil
;rnlrfi[-;;*r,.r,r;ilili;i1'rrru;i.*'uiiri
; "*lii
'"'
riornise
.{
16.6?'+
ls.iir%
t?.1,!'..1, li).lli'1,t,
[.t'1 t)
4.litr%
iq
l?.lfilli,
{}tti,
tl1ii."
].{ifi1- i:9.5tiii
t .{ 'i1. {.5 'it
;ffi;;"**ffiili ilii# il*iri t;ig ',r',.r,
r:xr*lDeaxiirul-,i kir iu inri:r',
;ii;i"airi'i.jii',r,uttrzhn r*a sujatiangia-vp'c'irrii;itirir
I.3I}0,; i.}Stii
1S.?5\
3?.{18}i, ?9"}itilrii x'i1}'lii
?,?1r*
"19,l.;
?5
rli 1:t
31',.6
i"5 i,.
lc
I':''
'l'H
reid
frxts-nrf{ Ptnqrluhuun ttiltunl' rrnnluk (It*lil
lV" tfl
Alskeh a*dr tt**n*ruLlttq kat:iittltitrn
ll
{x!*.1-+gilalry.irg* rh}r-q,,q-a"m}
J,i
Apakuh
I-i
nlti Apaklr andt i*i'iu
an
a ,\ lli! /'
3-0,9'li;
,15.X1':l'',
t,'.'D
pu:rhuillatr rulti
I
d al ,15ii.' -t{}.$?'l+
Renksi F,ne,ii::
mtthuatan
l'r
25,t3'llr
1 \Jrili,
r'1{!.l
llilt.l gttrl {,
---"'-"j**
'lffil!":?ji$Ji,-:ij;i r" - -i i"lr.n
tlHtlt{rttritkiltt enriin
II,
*--J*-*"*'i^-*--".x 1
3.73
tr'+i-u:riti
i
ds uetr grralt u i h ahtn.l:ah:rll tlnuik perttrhrtat*n
1,4
artarry';r trlelfrllfill '.:tleittr rlalat:r
53"7s.,/{' 2{r'8!r,
'|, :l.j'iu
1.t,
il.h'l?, 6{,d}
$flrb'ualill rcti la J,J
Anaknh a*
lx
Apiikth axdii rrrrigrtahui
19
;\paklih ;tniL1 ti'r::ttgutttlt.rli birtas k(,itt'traltati
dl ulinurtah u i rru;:
Jaat ne
xlkixsu n$ i
rtll
i
*p,t xliiu'atig riitprt r tn krn ;ti t t*r klrtii ltttt tlalrnr rtlri iit.r s si rirr:n:i'rl ilarttlri
..-.."...,- """f.8-1,*,kf]lil$-r{r l*,1,
?0,\paki:rh iillilil
II!r--l
.-.
iiitB
....
gutiiltrli dlirripirtr: ii'l* rtgl;i-rilsu iiui
rr tl i
rLrln n..'{
il,:
?'*
1?
t',.'
il o'i
'1"
I
1{ l!i)
I.ifi).1ir
189
.
I9.,!
J.Jf
i,
35
'1,,,
tir
lj,t1 .){, i
r:.1.l..i,
-i.'o r
(1
},3
ii..:
+.'
1{r.$ ld
19.[ to
16.4lii
J l. / .n
lt.$
li"6
llii
1il.9::%
25,i
}rt'
(r a '43 i jli.I
r,ilrg suilatr It*k:''lati ha1rs k*amitltilll
Rttt.ratr;
14.I,:',,
f.r, 4i.l 'l;, I U 'l'i, -1X-1'li, 32.{r ':'o 15 l'i' i- } !i' ak 'i9,5'}i: 'X'S }i' i l-S % 4f i {i -i',;
tl-?
dlrt-i r+ti
iir
{i.? }i,
il llii i 3 il' 4+,1 (l
l(n
.':t
a, tl
1
-.",,
9.1
.r
t":', 4;.1 t-i lil''l
'ln
J0.ll o.'; J3.S4o,i, -i.tq.)i,
cukup mamadai, sehingga masyarakat (yang
Dari data pada tabel, terlihat bahwa 40,97 'Z responden memiliki persepsi yang baik mengenai enzim secara umum. Pada indikator pengetahuan tentang manfaat enzim, ternyata sebanyak 37,7 8o responden tidak mengetahui manfaat enzim. Pada indikator pengetahuan tentang aktivitas atau reaksi
diu,akili oleh reqponden), belum mengetahui jenis enzim pada produksi pangan.
b.
pendidikan SLTA sudah memiliki
enzin,sebanyak 53,7 oZ responden tidak memahand bagaimana aktivitas atau reaksi enzim. Dan pada
Pargetahuan yang Cukup Memadai Tentang
Manfaat Enzim, kecuali mengenai manfaat enzimdan jenis enzim yang terlibat dalam
indikator pengetahuan tentang produk (roti) o%
responden cukup mengetahui mengenai produk (roti). Deskripsi berdasarkan indicator dapat dipaparkan di bawah ini. sebanyak 33,84
3. I .Perscpsi tentang
a.
produksi pangan. Sedangkan responden lainnya selain dari tingkat SLTA, temyata belum mendapat pengetahuan yang cukup mengenai manfaat enzim.
cnzim secara unrunl
BerdasarkanUsia Responden yang berusia 10-20 tahun memiliki Persepsi Umum yang lebih baik Tentang Enzim, dibanding kelompok usia
c. Berdasarkan
B erdasarkan Jenj ang
manfaat enzim pada tubuh, fungsi enzin-t
amilase dan protease. Tetapi, para responden belum memahami manfaat enzrn-r
danjenis enzim yang digurakan pada industri
Pendidikan
Responden dengan tingkat pendidikan SLTA sudah nrenriliki persepsi umunt yang baik tentang enzim dibanding kelompok dengan tingkat pendidikan lainnya, kecuali nrengenai Sumber F.nztm. Mungkin disebabkan tidak adanya penjelasan yang iebilr lengkap mengenai asal usul enzim dan organisnre apa saja yang nrampu memproduksi enzim.
pangan. Hal ini menunjukkan Pengetahuan tentang Manlaat Enzim belum memadai.
3.3.Gambaran pengetahuan masyarakat tentang aktivitasenzim
a. BerdasarkanUsia Umumnya para responden sudah mengetahui faktor apa saj a yang
persepsinya tentang enzim secara umum.
mempengaruhi kerj a enzirn, kernungkinan karena para responden sudah mendapat ilmu menganai enzinr secara garis besar saat sedang menj alani pendidikan.
Kemungkinan karena di kelompok ini, banyak terdapat responden dengan tingkat pendidikan SLTA, yang memiliki persepsi
Tetapi, para resporiden tidak atau belum mengetahui enzim apa saja yang berperan dan reaksi apa saja yang terjadi pada
yang baik rnengenai enzinr secara Lrmum.
pembuatan roti. Hal ini disebabkan kurangnya informasi mengenai peranan
Berdasarkan .Ienj ang
P
ekerj aan
Responden dengan j enj ang pekerj aan Tidak
Bekerja ternyata yang paling baik
I
.l.Gambaran pengetahuan masyarakat tentang
enzim dalam pangan dau reaksi -reaksiyan-e
manlaatcnzim
3.
Jenjang Pekerjaan
Sebagian besar responden sudair memahami
lainnya. b.
Berdasarkan.Ienjang Pendidikan Sebagian besar responden dengan tingkat
BerdasarkanUsia L,lmumnya responden yang berusia 10-20 tahun sudah memiliki Pengetahuan yang C'ukup Memadai Tentang Manlaat Enzim. )...rn-run secara keseluruhan, kemungkinan -''rl irtlorrnasi ntengcrtai ozirtt 1,turg selirrg , - .-rakan dalam produksi pangan belum
190
terjadi saat produk pangan diproses.
b.
Berdasarkan.Ienjang Per-rdidikan
lJmumnya para responden
belun-r
mengetahui hai-hai yang berkaitan dengan aktivitas atau reaksi enzim. Sementara,
kliusus mengenai laktor apa saja yang mempengandri keq'
a
enzint, para reqronden
dengan tingkat pendidikan SLTA sudah
enzim secara umum, namun pengetahuan mengenai
memiliki pemahaman yang lebih baik
enzim secara spesifik belum memadai seperti aktivitas dan reaksinya serta peran enzim dalam pembuatan produk pangan. Demikian halnya
dibanding responden lainnya.
c. Berdasarkan
Jenjang Pekerjaan
belun memiiiki pengetahua:r yang cukup mengenai Aktivitas atau Reaksi Erutm. Para responden
1.3.Gambaran pemahaman masyarakat tentang produk makanan yang diolah enzin-i
a.
Berdasarkan Usia Para responden (terutama berusia 10-20 tahun) sudah memiliki Pengetahuan yang
baik tentang produk (Roti). Kecuali mengenai cara pembuatan roti, peran dan
b.
umumnya pengetahuan masyarakat juga belum memadai, walaupun roti n-rerupakan produk pangan yang pada umurlnya sudah sering dikonsumsi.
Daftar Pustaka Arunsasi, ManthiriKani S, Jegadeesh G and Ravikumar M. Submerged Fermentation Of Antltl6lss gnzyme Byaspergillus Flavus Using Cocos Nucifera Meal. Kathmandu University
manfaat enzim dalam pernbuatan roti,
Journal Of Science, Engineering And
dimana ketiga hal ini belum banyak diketahui
Tecirnology. Department of plant biology and
oleh para responden.
plant biotechnologyGorA. Arls College for men's,
Berdasarkan Jenjang Pendidikan dan
Nandanam, Chennai. 2010. 6(2). I
Jenjang Pekery'aan
Umumnya para responden belum mengetahui carapembuatan roti, peran dan manfaat enzim dalam pembuatan roti, serla
5 -87
.
DabijaA, DeliaAM. Bulancea and MironA. Studies Regat ding Anrylolytic Ertzymes InJluences On Milling And Baker)t Protlucts: Food
Technology and Processing. Journal of
hal apa saja yang dapat mempengaruhi
Agroal in-rentary Processes and Techlologies.
knalitas gSzi y ang terkandun g dalam roti.
2007.13 (1). t9-24.
Hal ini menunjukkan para responden belum
memiliki Pengetahuan yang baik tentang produk (Roti).
Kesimpulan Enzim merupakan bagian dari protein, yang
n-rengkatalisir reaksi-reaksi kimia dan nremiliki spesifisitas terhadap reaksi yang dikatalisis dan molekul yang menjadi substratnya. Pada beberapa produk, peranan enzimendogenus tidak memadai, sehing-9arnuncul ide untuk n-renan-rbahkan enzim dari
Iuar (eksogenus) untuk mentperoleh hasil yang diharapkan dengan waktu yang lebih cepat. Dari befu agai sumber anrilase eksogenus, amilase bakeri yang menjadi primadona pada industri pangan temtama dalam pembuatan roti, dikarenakan sifatnl,a
yang temrostabil.
Dari hasii penelitian yang diperoleh dapat cli simpu lkan bahwa m asyarakat sudah mengetah ui
191
__-----4
mengenai pemn enzim anilase dalam pernbuatan roti,
Diacorrescu D. Ef.fects of Some Bi-en4ty511i1. Mixtures in B reutlmaking Biotechnologl,. Revierv. REV. CHIM. (Bucharest) Faculty of Food Engineering, Tourism and Environnental Protection. Arad University, Arad, Romania. 2011. 62.7 Elhadi AI, Elkhalil and Fatim aYC. Biocltentical ClturacIerization Of Therntophilic Am1tlase Enzymg Isolated From Bctcilltts Strains International .Joumal of.Sience.and Nature. Deparlment of Botany & Agric. Biotechnology, Facuity ofAgriculture, University of Khartoum, Shambat, SUDAN. 2011. 2(3). 616 - 620
Hopek M, Ziobro R, Boh and Achremorvicz. Oontpurison o.f the Effect Microbial aAmy-lase and Sculcled Flottr on Breutl Quctlitl,. Joumal of Acta Sci. Pol., Technol. Alintent. AgricLrltural Universrty ofCracorv. 2006. 5 (1.). 97
-t06
