DRAFT LAPORAN KIMIA PANGAN

ACARA IV

ISOLASI ENZIM AMILASE DARI KECAMBAH BIJI

DAN REAKSI PENCOKLATAN ENZIMATIS

Kelompok 2:

Andy Imam (H0912012)

Agatha Arissa (H0912003)

Deanda Putri (H0912033)

Dwi Astuti (H0912043)

Endah Palupi (H0912045)

Fransiska Putri (H0912056)

Irma Puspita E. (H0912067)

BAB IV

ISOLASI ENZIM AMILASE DARI KECAMBAH BIJI

DAN REAKSI PENCOKLATAN ENZIMATIS

A. TUJUAN

Tujuan dari praktikum acara IV. Isolasi Enzim Amilase Dari Kecambah Biji

dan Reaksi Pencoklatan Enzimatis adalah:

1. Untuk mengetahui aktivitas enzim amilase selama perkecambahan biji.

2. Untuk mengetahui pepngaruh perlakuan yang berbeda terhadap reaksi

pencoklatan enzimatik pada permukaan potongan buah.

B. TINJAUAN PUSTAKA

1. Tinjauan Teori

Hidrolisis pati dapat dilakukan oleh kegiatan enzim. Dalam pencernaan,

enzim amilase memecah pati menjadi maltosa. Amilase terdapat pada tepung

dan biji yang berkecambah (Gaman, 1992 Suarni dkk, 2001). Enzim amilase

terdapat pada tanaman, mamalia dan mikroba. Kacang hijau dalam bentuk

kecambah mengandung enzim α-amilase (Winarno, 1983 dalam Suarni dkk,

2001). Sumber enzim dapat diperoleh dari tanaman, hewan dan mikroorganisme.

Salah satu enzim pemecah pati adalah enzim α-amilase (α-1,4-glukan-

glukanodidrolase; EC.3.2.1.1.), enzim ini sangat berperan dalam industri

pembuatan roti dan sirup. Enzim α-amilase banyak terdapat pada kecambah

kacang-kacangan. Enzim α-amilase dalam biji dibentuk pada waktu awal

perkecambahan oleh asam giberilik. Asam giberilik adalah suatu senyawa

organik yang sangat penting dalam proses perkecambahan suatu biji karena

bersifat sebagai pengontrol perkecambahan tersebut (Suarni dkk, 2007).

Aktivitas α-amilase ditentukan dengan mengukur hasil degradasi pati,

biasanya dari penurunan kadar pati yang larut atau dari kadar amilosa bereaksi

dengan iodium akan berwarna coklat. Selain itu keaktivan α-amilase dapat

dinyatakan dengan cara pengukuran viskositas dan jumlah pereduksi yang

terbentuk. Amilase merupakan enzim yang berfungsi memecah pati atau

glukogen. Senyawa ini banyak terdapat pada tanaman dan hewan. Amilase dapat

dikelompokkan menjadi 3 golongan enzim yaitu: (1) α-amilase yang memeecah

pati secara acak dari tengah atau dari bagian dalam molekul, sehingga disebut

Endoamilase, (2) β-amilase yang menghidrolisis unit-unit gula dari ujung

molekul pati, sehingga disebut Ekomilase, (3) Glukoamilase yang dapat

memisahkan glukosa dari terminal gula non-prreduksi substrat pati

(Winarno, 1995 dalam Risnoyatiningsih, 2011).

Amilase adalah enzim yang Endopeptidase Pati molekul memberikan

beragam produk termasuk dextrins dan polimer kecil yang terdiri dari unit

glukosa (Windish dan Mhatre, 1965 dalam Irfan, 2011). Enzim yang sangat

penting dalam bioteknologi kini dengan aplikasi mulai dari makanan, fermentasi

dan tekstil untuk industri kertas (Pandey et al, 2000 dalam Irfan, 2011). Di

antara berbagai enzim ekstraseluler, a-amilase peringkat pertama dalam hal

eksploitasi komersial (Babu dan Satyanarayana, 1993 dalam Irfan, 2011).

Keuntungan utama menggunakan mikroorganisme untuk produksi amylases

dalam kapasitas produksi ekonomis curah dan mikroba juga mudah untuk

memanipulasi untuk mendapatkan enzim karakteristik yang diinginkan

(Lonsane dan Ramesh 1990 dalam Irfan dkk, 2011).

Berdasarkan kemampuan hidrolitiknya, enzim amilase dikelompokkan

menjadi dua kelompok besar yaitu α-amilase yang mampu menghidrolisis ikatan

α-1,4-glikosidik dan glukoamilase yang menghidrolisis ikatan α- 1,6-glikosidik.

Berdasarkan tempat pemotongan ikatannya, amilase dikelompokkan menjadi

tiga, yaitu exospliting, endospliting, dan debranching

(Pandey dkk., 2000; Moo-Young, 1985 dalam Sukandar dkk, 2011).

Enzim yang digunakan untuk merombak protein adalah enzim protease,

perombakan lemak adalah enzim lipase dan pati memerlukan enzim amilase.

Enzim-enzim tersebut secara bersamaan dihasilkan tumbuhan selama proses

perkecambahan (Bahri, 2012). Suarni dkk (2006) berhasil melakukan modifikasi

pati jagung menggunakan enzim α-amilase dari kecambah kacang hijau, tanpa

memisahkan enzim amilase dari kecambah (tidak dilakukan ekstraksi enzim α-

amilase). Potensi kecambah kacang hijau sebagai sumber enzim α-amilase juga

dilaporkan oleh Suarni dan Patong (2007). Hal yang sama juga dilakukan oleh

Jamilatun dkk (2004) yang menggunakan kecambah jagung dalam hidrolisis pati

biji nangka untuk produksi glukosa. Darmajana dkk (2008) menggunakan enzim

α-amilase komersial dalam pembuatan tepung pisang instan. Selain berasal dari

kecambah biji-bijian, enzim amilase yang berasal dari tanaman juga telah

digunakan dalam proses hidrolisis pati. Rinawati dkk (2009) melakukan isolasi

enzim amilase dari temulawak dan menggunakannya dalam produksi gula

glukosa dari pati (Bahri dkk, 2012).

Enzim α-amilase (endo-α-1,4-glucan glucanohydrolase, EC. 3.2.1.1)

merupakan enzim amilase endospliting yang memutuskan ikatan glikosidik pada

bagian dalam rantai pati secara acak. Enzim α-amilase hanya spesifik untuk

memutuskan atau menghidrolisis ikatan α-1,4-glikosidik tetapi mampu melewati

titik percabangan (ikatan α- 1,6-glikosidik) untuk memutuskan ikatan ikatan

α-1,4-glikosidik di seberangnya sehingga menghasilkan isomaltase. Hasil

hidrolisis pati dan glikogen oleh α-amilase adalah oligosakarida (maltodekstrin),

maltosa, dan sejumlah kecil glukosa yang mempunyai konfigurasi gula α, seperti

substrat awal (Sivaramakrishnan dkk., 2006; Kunamneni dkk., 2005 dalam

Sukandar, 2011). Dari seluruh konsumsi enzim di dunia, enzim penghidrolisis

pati digunakan sebanyak 30% (Maarel et al., 2002).

Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja enzim amilase Aktivitas atau

kinerja enzim dipengaruhi oleh banyak faktor. Terdapat lima faktor utama yang

mempengaruhi aktivitas enzim yaitu; pH, temperatur, konsentrasi enzim,

konsentrasi substrat, dan konsentrasi kofaktor (Sukandar, 2011). Enzim amilase

yang digunakan dalam proses hidrolisis pembuatan dekstrin dapat diperoleh dari

mikroorganisme. enzim amilase dapat digunakan sebagai katalis dalam hidrolisis

pati ubi kayu (Zusfahair, 2012).

Α-amilase adalah salah satu enzim yang paling penting dan banyak

digunakan dalam bioteknologi sekarang ini. Enzim yang bersumber dari

mikroorganisme secara umum banyak diminati oleh industri. Spektruk

pemakaian enzim amilase secara luas digunakan di berbagai bidang seperti

medis, kimia analisis, industri tekstil, industri makanan, dan industri

penyulingan (Pandey et al., 2000).

Bila sel-sel apel, kentang, dan beberapa sayuran serta buah-buahan yang

lain dipotong dan dibiarkan terkena udara, enzim yang terdapat dalam sel

menimbulkan reaksi oksidasi, senyawa yang tidak berwarna diubah menjadi

senyawa yang berwarna coklat. Peristiwa ini serupa dengan perubahan yang

terjadi selama pengeringan daun teh tetapi dalam hal ini perubahan tersebut

tidak dikehendaki. Pencoklatan tidak dapat terjadi pada sayuran dan buah-

buahan yang dimasak karena enzim rusak oleh panas (Gaman, 1992).

Proses pencoklatan atau browning sering terjadi pada buah-buahan

seperti pisang, peach, salak, pala, dan apel, buah yang memar juga mengalami

proses pencoklatan. Pada umumnya proses pencoklatan dapat dibagi menjadi

dua jenis, yaitu proses pencoklatan enzimatik dan yang nonenzimatik.

Pencoklatan enzimatik terjadi pada buah-buahan yang banyak mengandung

substrat senyawa fenolik. Ada banyak sekali senyawa fenolik yang dapat

bertindak sebagai substrat dalam proses penccoklatan enzimatik pada buah-

buahan dan sayuran. Di samping katekin dan turunannya seperti tirosin, asam

kafeat, asam klorogenat, serta leukoantosianin dapat menjadi substrat proses

pencoklatan. Enzim-enzim yang dapat mengkatalisis oksidasi dalam proses

pencoklatan dikenal dengan berbagai nama, yaitu fenol oksidase, polifenol

oksidase, fenolase, atau polifenolase, masing-masing bekerja secara spesifik

untuk substrat tertentu (Winarno, 2004).

Reaksi pencoklatan nonenzimatik belum diketahui atau dimengerti

penuh. Tetapi pada umumnya ada tiga macam teaksi pencoklatan nonenzimatik

yaitu karamelisasi, reaksi Maillard, dan pencoklatan akibat vitamin C. Proses

yang pertama adalah karamelisasi. Bila suatu larutan sukrosa diuapkan maka

konsennetrasinya akan meningkat, demikian juga titik didihnya. Keadaan ini

akan terus berlangsung sehingga seluruh air menguap semua. Bila keadaan

tersebut telah tercapai dan pemanasan diteruskan, maka cairan yang ada bukan

lagi terdiri dari air tetapi cairan sukrosa yang lebur. Titik lebur sukrosa adalah

1600C. Bila gula yang telah mencair tersebut dipanaskan terus sehingga suhunya

melampaui titik leburnya, misalnya pada suhu 1700C, maka mulailah terjadi

karamelisasi sukrosa (Winarno, 2004).

Proses yang kedua yaitu reaksi Maillard. Reaksi Maillard berlangsung

melalui tahap-tahap sebagai berikut: (1) suatu aldosa bereaksi bolak balik

dengan asam amino atau dengan suatu gugus amino dari protein sehingga

menghasilkan basa Schiff. (2) perubahan terjadi menurut reaksi Amadori

sehingga menjadi amino kerosa. (3) dehidrasi dari hasil reaksi Amadori

membentuk turunan-turunan fulfuraldehida, misalnya dari heksisa diperoleh

hidroksimetol furfural. (4) proses dehidrasi selanjutnya menghasilkan hasil

antara metil α-dikarboksil yang diikuti penguraian menghasilkan reduktor-

reduktor dan α-dikarboksil seperti metilglioksal, asetol, dan diasetil. (5)

aldehida-aldehida aktif dari 3 dan 4 terpolimerisasi tanpa mengikutsertakan

gugus amino (hal ini disebut kondensasi aldol) atau dengan gugusan amino

membentuk senyawa berwarna coklat yang disebut melanoidin (Winarno, 2004).

Reaksi yang ketiga adalah pencoklatan akibat vitamin C. Vitamin C

(asam askorbat) merupakan suatu senyawa reduktor dan juga dapat bertindak

sebagai precursor untuk pembentukan awarna coklat nonenzimatik. Asam-asam

askorbat berada dalam keseimbangan dengan asam dehidroaskorbat. Dalam

suasana asam, cincin lakton asam dehidroaskorbat terurai secara irreversible

dengan membentuk suatu senyawa diketogulonat, dan kemudian berlangsunglah

reaksi Maillard dan proses pencoklatan (Winarno, 2004).

Blansir biasanya dilakukan dengan tujuan menghambat terjadinya

pencoklatan. Blansir pada dasarnya adalah pemanasan dan dapat dilakukan

dengan air panas, selama blansir terjadi inaktifasi enzim polifenolase yang dapat

menyebabkan pencoklatan. Perendaman dalam larutan sulfit, vitamin C, asam

sitrat, garam atau hidrogen peroksida terutama ditujukan untuk memperbaiki

atau mengurangi terjadinya pencoklatan. Hal ini disebabkan karena terjadinya

penghambatan reaksi antara enzim polifenolase, oksigen dan senyawa polifenol.

Terjadinya reaksi pencoklatan enzimatis memerlukan adanya polifenolase,

oksigen dan senyawa polifenol (Muchtadi, et.al, 2010).

Fenolase disebut fenolase kompleks yang terdiri atas tirosinase dan

fenoloksidase. Dapat merubah tirosin menjadi dihidroksofenilalanin (dopa),

kemudian difenol ini dioksidasikan menjadi kinon dan akhirnya terbentuklah

melanin. Fenolase dan tirosinase terdapat banyak sekali dalam tumbuhan, seperti

dalam pisang, kentang, mangga, dsb. Jika dipotong atau diiris oleh pisau, maka

bagian irisan itu timbul warna hitam-coklat. Begitu juga dengan insekta,

pembentukan melanin adalah amat penting berhubung selalu memberikan warna

coklat sebagai pengeras kutikulanya (Kusnawidjaja, 1983).

2. Tinjauan Bahan

Komposisi kimia kedelai bervariasi tergantung pada varietas dan kondisi

pertumbuhannya. Melalui pemuliaan tanaman, sangat mungkin akan diperoleh

biji kedelai dengan kadar protein sekitar 40-45% dan kadar lemak sekitar 18-

20%. Umumnya untuk setiap 1% kenaikan kadar protein, akan diikuti oleh

penurunan sekitar 0,5% kaadar lemak (korelasi negatif) (Winarno, 2004).

Pada umumnya perkecambahan taoge berlangsung selama lima hari,

aktivitas enzim α-amilase dapat ditentukan dengan mengukur hasil degradasi

pati yang biasanya diukur dengan penurunan kadar pati yang larut atau dari

kadar maltosa yang dihasilkan. Enzim α-amilase dapat memecah pati secara

acak dari tengah atau dari bagian dalam molekul, oleh karena itu disebut

endoamilase (Winarno, 1983 dalam Suarni, 2001).

Sutarman (1998) dalam Suarni (2001) menyatakan bahwa kuantitas dan

kualitas dipengaruhi oleh varietas kacang hijau yang digunakan. Mutu taoge

dapat dilihat dari panjang hipokotil, warna dan rasa. Untuk dikonsumsi dalam

bentuk segar, konsumen lebih memilih taoge yang berwarna putih, hipokotil

pendek dan rasa manis. Umur kecambah sangat berpengaruh pada panjang

hipokotil taoge. Taoge hanya tahan disimpan selama 12 jam pada suhu ruang,

setelah itu mulai layu ditandai dengan perubahan warna pada akar menjadi

kecoklatan.

Kedelai merupakan bahan pangan dari jenis kacang-kacangan yang dapat

digunakan sebagai sumber protein utama. Banyak peneliti yang telah menguji

kandungan gizi dalam kedelai baik bijinya maupun bentuk olahannya dan

diperoleh hasil bahwa kedelai memiliki kandungan protein yang besar sekitar

40% selain itu juga mengandung zat-zat yang menyehatkan, misalnya zat anti

kanker. Sebagai sumber protein kacang kedelai sangat berarti, terutama di

negara yang pengkonsumsi protein hewaninya masih rendah

(Sarwono, 2010 dalam Purba, dkk, 2013).

Pemilihan kacang hijau sebagai sumber enzim α-amilase karena dalam

bentuk kecambah mengandung tokoferol (pro vitamin E) 936,4 ppm, fenolik

11,3 ppm. Senyawa tersebut merupakan antioksidan yang sangat penting

terhadap kesehatan terutama balita. Senyawa fenolik dengan antioksidan lainnya

pada konsentrasi rendah dapat melindungi bahan pangan tersebut dari kerusakan

oksidatif. Selain itu, kacang hijau memiliki kelebihan dari segi ekonomis dan

agronomis dibandingkan dengan tanaman kacang-kacangan lainnya. Ekstrak

enzim α-amilase yang terkandung dalam kecambah kacang hijau tersebut dapat

dimanfaatkan pada modifikasi pati atau tepung-tepungan. Sebaiknya

pemanfaatan enzim tersebut dengan bahan sumbernya. Berdasarkan

pertimbangan lebih ekonomis, karena tidak perlu mengekstrak enzimnya. Selain

itu, kecambah kacang hijau pada hari ketiga mengandung nutrisi tinggi terutama

senyawaan antioksidan seperti tokoferol (pro vitamin E) 936,4 ppm, fenolik 11,3

ppm. Senyawa fenolik dengan antioksidan lainnya pada konsentrasi rendah

dapat melindungi bahan pangan tersebut dari kerusakan oksidatif. Menggunakan

enzim α-amilase dalam pengolahan bahan pangan sangat menguntungkan,

karena lebih aman dan adanya tambahan nutrisi dari bahan tersebut. Misalnya

pada bahan sumber karbohidrat yang mengandung pati beramilosa tinggi dalam

serealia (Suarni, 2007).

Buah pisang merupakan hasil tanaman pertanian dari kelompok

hortikultura dan termasuk salah satu tanaman pangan penting di Indonesia.

Produksi buah pisang rata-rata 25.216 ton per tahun. Sebagai komoditi hasil

pertanian buah pisang merupakan produk yang bersifat mudah rusak. Sedangkan

umur simpannya juga sangat terbatas, sehingga diperlukan penggunaan

teknologi yang tepat guna untuk mengolah buah pisang menjadi produk

makanan yang lebih meningkat nilai tambah dan daya tahannya

(Suprapto, 2006).

C. METODOLOGI

1. Alat

a. Beaker glass

b. Pipet Volume

c. Pipet tetes

d. Kertas filter Whatman

e. Pemanas air

f. Pisau

2. Bahan

a. Biji kacang tolo

b. Biji kacang kedelai hitam

c. Biji kacang merah

d. Biji kacang hijau

e. Larutan NaCl 0,1 N 25 ml

f. Larutan pati 4% (DE: 15-20)

g. Larutan iod

h. Buah apel segar

i. Buah pisang tua /setengah matang

j. Larutan Asam Askorbat (Vitamin C) 0,5 %

k. Larutan Na-Bisulfit/ NaHSO3 0,8 %

l. Larutan gula pasir (sukrosa) 5%

m. Akuades

3. Cara Kerja

a. Isolasi Enzim Amilase dari Kecambah Biji

Persiapan Bahan

Ekstraksi Enzim

Biji kacang kedelai hitam, kacang hijau, kacang merah, dan kacang tolo

Diberi 3 perlakuan: direndam semalam (12 jam), dikecambahkan 12 jam, dan dikecambahkan 24 jam

5 gram biji yang telah diberi 3 perlakuan

Dihancurkan dan ditambah dengan

Campuran dibiarkan 30 menit sambil diaduk

Disaring dengan kertas Whatman sampai didapatkan filtrat. Filtrat yang didapatkan merupakan larutan enzim

larutan 0,1 N NaCl sebanyak 25 ml

Uji Aktivitas Amilase secara kualitatif

b. Reaksi Pencoklatan Enzimatik

Persiapan Bahan

Apel segar

Dibelah menjadi 4 dan dibuang bagian tengahnya lalu dipotong setebal 8-10 mm (10 potong)

Dikupas, dipotong-potong melintang setebal 8- 10 mm (10 potong)

Buah pisang tua/setengah matang

Ditambah dengan

1 ml substrat (larutan pati 4%) (DE: 15-20)

Diamati perubahan warnanya

Diamati pada suhu kamar dengan pengamatan tiap 10 menit selama 60 menit

Larutan enzim 0,5 ml

Larutan iod 3 tetes

Pencoklatan enzimatik

2 potong masing- masing buah

Perlakuan 1: Dibiarkan di suhu kamar selama 75 menit

Perlakuan 2: Direndam dalam larutan asam askorbat 0,5% selama 30 detik lalu dibiarkan terbuka selama 75 menit

Perlakuan 3: Direndam dalam larutan Na-Bisulfit 0,8% selama 30 detik lalu dibiarkan terbuka selama 75 menit

Perlakuan 4: Direndam dalam larutan gula 5% selama 30 detik lalu dibiarkan terbuka selama 75 menit

Perlakuan 5: Diblancing dengan dicelup pada air mendidih yang 1 selama 30 detik dan yang lain selama 3 menit lalu dibiarkan terbuka pada suhu kamar selama 75 menit

Setelah 75 menit, sampel diamati perubahan warnanya

D. HASIL DAN PEMBAHASAN

Amilase merupakan enzim yang berfungsi memecah pati atau glikogen.

Amilase dapat dikelompokkan menjadi 3 golongan enzim yaitu α-amilase yang

memecah pati secara acak dari tengah atau dari bagian dalam molekul sehingga

disebut endoamilase, β-amilase yang menghidrolisis unit-unit gula dari ujung

molekul pati sehingga disebut ekomilase, dan glukoamilase yang dapat

memisahkan glukosa dari terminal gula non-pereduksi substrat pati.

Sumber enzim dapat diperoleh dari tanaman, hewan dan mikroorganisme.

Enzim amilase terdapat pada tanaman, mamalia dan mikroba. Contoh tanaman yang

menghasilkan enzim amilase adalah kacang hijau terutama dalam bentuk

kecambah. Enzim α-amilase sangat berperan dalam industri pembuatan roti dan

sirup. Enzim α-amilase banyak terdapat pada kecambah kacang-kacangan. Enzim

α-amilase dalam biji dibentuk pada waktu awal perkecambahan oleh asam giberilik

dimana asam giberilik adalah suatu senyawa organik yang sangat penting dalam

proses perkecambahan suatu biji karena bersifat sebagai pengontrol perkecambahan

tersebut.

Pada praktikum ini, enzim amilase didapatkan dari ekstrak kacang kedelai

hitam, kacang tolo, kacang hijau, dan kacang merah. Masing masing sampel

tersebut diberi 3 perlakuan yaitu dikecambahkan selama 12 jam, dikecambahkan

selama 24 jam, dan direndam selama 12 jam. Masing-masing sampel yang telah

diberi perlakuan tersebut diambil sebanyak 5 gram dan kemudian dihancurkan dan

ditambahkan dengan larutan NaCl 0,1 N sebanyak 25 ml yang berfungsi untuk

mengeluarkan enzim yang terdapat pada kacang. Setelah itu sampel dibiarkan

selama 30 menit sambil diaduk dan kemudian disaring dengan kertas Whatman.

Ekstrak enzim yang telah didapatkan kemudian ditambahkan larutan pati 1%

sebagai substratnya. Digunakan larutan pati karena enzim amilosa berfungsi

menghidrolisis pati menjadi maltosa. Selanjutnya ditambahkan larutan iodin yang

berfungsi sebagai penanda terhidrolisisnya larutan pati. Jika iod membentuk warna

biru maka hal itu menandakan bahwa enzim menghidrolisis pati menjadi gula

sederhana. Naiola (2008) dalam jurnalnya menyebutkan bahwa warna biru

terbentuk akibat reaksi amilum dengan iodium. Winarno (1984) mengatakan bahwa

aktivitas α-amilase ditentukan dengan mengukur hasil degradasi pati, biasanya dari

penurunan kadar pati yang larut atau kadar dekstrinnya dengan menggunakan

substrat jenuh. Hilangnya substrat dapat diukur dengan pengurangan derajat

pewarnaan iodium. Pati yang mengandung amilosa bereaksi dengan iodium

menghasilkan warna biru, sedangkan dekstrin bila bereaksi dengan iodium

berwarna coklat. Keaktifan α-amilase juga dinyatakan dengan pengukuran

viskositas danb jumlah produksi yang terbentuk. Laju hidrolisis akan meningkat

bila tingkat polimerisasi menurun dan laju hidrolisis akan lebih cepat pada rantai

lurus. Amilosa mempunyai struktur rantai lurus. Tahap selanjutnya yaitu diinkubasi

selama 60 menit pada suhu kamar untuk diamati aktivitas enzim amilasenya.

Pengamatan dilakukan setiap 10 menit terhadap perubahan warna yang terjadi.

Inkubasi ini dilakukan agar enzim dan substratnya bereaksi terlebih dahulu

sehingga dapat diketahui aktivitas amilasenya.

Pada umumnya proses pencoklatan dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu

proses pencoklatan enzimatik dan yang nonenzimatik. Pencoklatan enzimatik

terjadi pada buah-buahan yang banyak mengandung substrat senyawa fenolik. Ada

banyak sekali senyawa fenolik yang dapat bertindak sebagai substrat dalam proses

pencoklatan enzimatik pada buah-buahan dan sayuran. Di samping katekin dan

turunannya seperti tirosin, asam kafeat, asam klorogenat, serta leukoantosianin

dapat menjadi substrat proses pencoklatan. Enzim-enzim yang dapat mengkatalisis

oksidasi dalam proses pencoklatan dikenal dengan berbagai nama, yaitu fenol

oksidase, polifenol oksidase, fenolase, atau polifenolase, masing-masing bekerja

secara spesifik untuk substrat tertentu.

Salah satu reaksi pencoklatan adalah pencoklatan akibat vitamin C.

Vitamin C (asam askorbat) merupakan suatu senyawa reduktor dan juga dapat

bertindak sebagai precursor untuk pembentukan warna coklat nonenzimatik. Asam-

asam askorbat berada dalam keseimbangan dengan asam dehidroaskorbat. Dalam

suasana asam, cincin lakton asam dehidroaskorbat terurai secara irreversible

dengan membentuk suatu senyawa diketogulonat. Blansir pada dasarnya adalah

pemanasan dan dapat dilakukan dengan air panas yang dilakukan dengan tujuan

menghambat terjadinya pencoklatan, selama blansir terjadi inaktifasi enzim

polifenolase yang dapat menyebabkan pencoklatan.

Tabel 4.1.1Data Hasil Pengamatan Aktivitas Enzim Amilase pada Kacang Kedelai Hitam

Perlakuan Waktu

0 10 20 30 40 50 60Perkecambahan 12 jam - - ++++ ++++ ++++ ++++ ++++Perkecambahan 24 jam - - - - ++++ ++++ ++++Perendaman 12 jam - - - + ++ ++ ++

Sumber: Laporan sementara

Keterangan :

- : belum terjadi perubahan (warna tetap)

+ : mulai tampak perubahan

++ : perubahan lebih jelas

+++ : warna merah coklat

++++ : warna lebih terang

Berdasarkan hasil analisa pada kacang kedelai hitam untuk biji yang

dikecambahkan selama 12 jam, sebelum diinkubasi (menit ke-0) belum tampak

adanya perubahan warna, begitu pula pada menit ke -10. Tampak adanya

perubahan warna menjadi lebih terang pada menit ke-20 dan seterusnya. Pada

kacang kedelai hitam yang dikecambahkan selama 24 jam, sebelum diinkubasi

(menit ke-0) belum tampak adanya perubahan warna hingga pada menit ke-30.

Pada menit ke-40 hingga ke-60 tampak adanya perubahan warna lebih terang. Pada

kacang kedelai hitam yang direndam selama 12 jam, sebelum diinkubasi (menit

ke-0) belum tampak adanya perubahan warna sampai menit ke-20. Pada menit ke-

30 mulai tampak adanya perubahan warna. Pada menit ke-40 terjadi perubahan

warna menjadi lebih jelas hingga menit ke-60.

Tabel 4.1.2 Data Hasil Pengamatan Aktivitas Enzim Amilase pada Kacang Tolo

Perlakuan Waktu

0 10 20 30 40 50 60Perkecambahan 12 jam - - - + ++ ++ ++Perkecambahan 24 jam - - - - - + +Perendaman 12 jam - - - - - + +

Sumber: Laporan sementara

Berdasarkan hasil analisa pada kacang tolo untuk biji yang dikecambahkan

selama 12 jam, pada diinkubasi menit ke-0 belum tampak adanya perubahan warna

hingga menit ke-20. Pada menit ke-30 hingga menit ke-60 tampak adanya

perubahan warna yang lebih terang. Pada biji kacang tolo yang dikecambahkan

selama 24 jam, sebelum diinkubasi (menit ke-0) mulai tampak adanya perubahan

warna hingga menit ke-40. Perubahan warna kembali terjadi pada menit ke-50 dan

menit ke-60. Pada biji kacang tolo yang direndam selama 12 jam, sebelum inkubasi

(menit ke-0) belum tampak adanya perubahan warna hingga menit ke-40. Pada

menit ke-50 mulai terjadi perubahan warna hingga menit ke-60.

Tabel 4.1.3 Data Hasil Pengamatan Aktivitas Enzim Amilase pada Kacang Hijau

Perlakuan Waktu

0 10 20 30 40 50 60Perkecambahan 12 jam - - - + + + +Perkecambahan 24 jam - - - - + + +Perendaman 12 jam - - - - + ++ ++

Sumber: Laporan sementara

Berdasarkan hasil analisa pada kacang hijau untuk biji yang dikecambahkan

selama 12 jam, sebelum diinkubasi (menit ke-0) mulai terjadi perubahan warna

hingga menit ke-20. Pada menit ke-30 hingga menit ke-60 mulai terjadi perubahan

warna. Pada biji kacang hijau yang dikecambahkan selama 24 jam, sebelum

diinkubasi (menit ke-0) mulai terjadi perubahan warna hingga menit ke-30. Pada

menit ke-40 hingga menit ke-60 mulai terjadi perubahan warna. Pada biji kacang

hijau yang direndam selama 12 jam, sebelum diinkubasi (menit ke-0) hingga menit

ke-30 tidak menunjukkan adanya perubahan warna. Pada menit ke-40 mulai terjadi

perubahan warna. Pada menit ke-50 dan menit ke-60 terjadi perubahan warna yang

lebih jelas.

Tabel 4.1.4 Data Hasil Pengamatan Aktivitas Enzim Amilase pada Kacang Merah

Perlakuan Waktu

0 10 20 30 40 50 60Perkecambahan 12 jam - - - + + + +Perkecambahan 24 jam - + + + + + +Perendaman 12 jam - - - + + + ++

Sumber: Laporan sementara

Berdasarkan hasil analisa pada kacang merah untuk biji yang

dikecambahkan selama 12 jam, sebelum diinkubasi (menit ke-0) hingga menit ke-20

belum tampak adanya perubahan warna. Pada menit ke-30 hingga menit ke-60 mulai

terjadi perubahan warna. Pada biji kacang merah yang dikecambahkan selama 24

jam, sebelum diinkubasi (menit ke-0) belum tampak adanya perubahan warna. Pada

menit ke-10 hingga menit ke-60 mulai terjadi perubahan warna. Pada biji kacang

merah yang direndam selama 12 jam, sebelum diinkubasi (menit ke-0) belum terjadi

perubahan warna hingga menit ke-20. Pada menit ke-30 hingga menit ke-60 mulai

terjadi perubahan warna.

Berdasarkan data hasil percobaan di atas, kacang yang mempunyai aktivitas

enzim amilase paling tinggi adalah kacang kedelai hitam karena menunjukkan

perubahan warna yang sangat jelas. Perubahan warna menunjukkan adanya

aktivitas enzim amilase pada bahan yang diuji. Menurut Suarni (2007), enzim α-

amilase dalam biji dibentuk pada waktu awal perkecambahan oleh asam giberilik

dimana asam giberilik adalah suatu senyawa organik yang sangat penting dalam

proses perkecambahan suatu biji karena bersifat sebagai pengontrol perkecambahan

tersebut. Hasil praktikum menunjukkan aktivitas enzim amilase pada biji yang

dikecambahkan lebih tinggi dibandingkan dengan biji yang direndam karena

adanya enzim giberilik dalam biji yang sedang berkecambah. Urutan aktivitas

amilase dari kacang berdasarkan praktikum dari yang paling tinggi yaitu kacang

kedelai hitam, kacang tolo, kacang hijau, kemudian kacang merah.

Tabel 4.2 Reaksi Pencoklatan EnzimatikKel

.Sampel Perlakuan

Kontrol Na. bisulfit 0,8 %

Larutan gula

As. askorbat

0,5 %

Blancing 30 detik

Blancing 30 menit

1 Apel ++++ - +++ ++ + -2 Pisang ++++ - +++ ++ + -3 Apel ++++ - +++ ++ + -4 Pisang ++++ - +++ ++ + -5 Apel ++++ - ++ +++ + -6 Pisang ++++ - ++ +++ + +

Sumber : Laporan Sementara

Keterangan :

- : tidak terjadi pencoklatan

+ : sedikit mencoklat

++ : coklat

+++ : lebih coklat

++++ : sangat coklat

Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui proses pencoklatan secara

enzimatik yang dapat terjadi pada buah. Untuk sampel digunakan dua jenis buah

yaitu apel dan pisang. Apel dan pisang mula-mula dipotong menjadi 10 bagian dan

diberikan 6 perlakuan yang sama. Perlakuan yang pertama yaitu dibiarkan pada

suhu kamar, setelah dibiarkan selama 75 menit warna pisang yang awalnya kuning

berubah menjadi coklat dan pada apel yang warna awalnya putih berubah menjadi

coklat. Perlakuan ke dua dengan mencelupkan sampel ke dalam larutan Na.bisulfit

0,8% selama 30 detik, warna pisang menjadi tampak cerah dan tidak ada warna

coklatnya sedangkan apel berwarna putih. Pada perlakuan ke tiga yaitu dicelupkan

ke dalam larutan gula 5%., warna pisang menjadi coklat dan sama halnya dengan

apel. Larutan gula mampu memberi stabilitas mikroorganisme pda suatu produk

makanan jika diberikan pada konsetrasi yang cukup (di atas 70% padatan terlarut),

sehingga gula dipakai sebagai salah satu kombinasi dari teknik pencegahan reaksi

pencoklatan enzimatis. Pada perlakuan ke empat dengan pencelupan ke dalam

larutan asam askorbat 0,5% didapatkan warna pisang menjadi agak coklat dan apel

menjadi agak kecoklatan juga. Untuk perlakuan ke lima, sampel diblancing selama

30 detik didapatkan warna pisang tetap kuning namun ada garis-garis dan pada apel

didapatkan warna putih dengan sedikit coklat di bagian tengah. Perlakuan yang ke

enam sampel di blancing selama 30 menit, pisang tidak mengalami perubahan

warna yang terlalu banyak hanya terdapat garis-garis coklat dan warna apel menjadi

putih pucat.

Perlakuan yang dilakukan dalam percobaan ini seharusnya dapat mencegah

proses enzimtis yang terjadi pada buah. Namun, saat percobaan ada beberapa

perlakuan yang menghasilkan pencoklatan yang lebih dibandingkan kontrolnya.

Perlakuan yang paling efektif dilakukan untuk menghambat reaksi pencoklatan

enzimatis terhadap pisang dan apel adalah perlakuan dengan perendaman sampel

didalam larutan Na.Bisulfit 0,8%. Hal ini dikarenakan larutan Na.Bisulfit bersifat

antioksidan. Kanopa (2012) menyatakan bahwa antioksidan adalah senyawa yang

dapat mencegah oksidasi. Senyawa fenolik juga merupakan senyawa yang dapat

mencegah oksidasi yang banyak terkandung dalam sayuran dan buah-buahan.

Penghambatan reaksi pencoklatan pada buah dilakukan dengan 5 macam

perlakuan. Masing-masing sampel dimasukkan ke dalam larutan Na. Bisulfit 0,8%;

larutan gula 5%; larutan As.askorbat selama 30 detik. Sampel yang lainnya di

blancing selama 30 detik dan 3 menit. Blancing yang dilakukan yaitu perendaman

bahan ke dalam air mendidih selama 30 detik dan 3 menit. Blancing dapat

menghambat proses pencoklatan enzimatis karena suhu yang tinggi dapat membuat

enzim mati karena suhu optimal enzim yaitu sekitar 40oC, sedangkan suhu air

mendidih yaitu 100oC. oleh karena itu, enzim peliphenolase tidak dapat bekerja

sehingga terjadi pengahambatan proses pencoklatan enzimatis.Sisanya dibiarkan

pada suhu kamar. Setelah semua perlakuan itu sampel dibiarkan selama 75 menit.

Urutan hasil perlakuan yang paling efektif untuk penghambatan pencoklatan pada

buah pisang dan apel yang dilakukan dalam praktikum adalah perlakuan dengan

larutan Na.bisulfit 0,8%; perlakuan dengan blancing selama 3 detik; perlakuan

dengan as. Askorbat; perlakuan dengan larutan gula 5%; perlakuan dengan blancing

3 menit dan perlakuan yang paling tidak efektif dalam dengan membiarkan sampel

di suhu kamar.

Javdani (2013) mengatakan bahwa banyak senyawa dapat digunakan untuk

mengurangi polifenol oksidase (PPO) kecoklatan dalam makanan. Salah satu

senyawa yang paling banyak digunakan adalah asam askorbat, karena sangat efektif

dalam mengurangi kecoklatan, umumnya diakui sebagai aman, murah dan

konsumen yang ramah. Asam askorbat dapat mengurangi O-quinones, diproduksi

oleh katalis PPO oksidasi polifenol, kembali ke dihydroxy polifenol dan telah

banyak digunakan sebagai agen antibrowning untuk pemrosesan buah-buahan dan

sayuran. Namun, efek asam askorbat sementara, karena setelah itu ditambahkan, itu

benar-benar dioksidasi dan O-quinones dapat menumpuk, yang menyebabkan untuk

kecoklatan pembentukan pigmen.

E. KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapatkan dari hasil percobaan pada praktikum Kimia

Pangan acara 4 antara lain :

Amilase merupakan enzim yang berfungsi memecah pati atau glikogen.

Enzim α-amilase dalam biji dibentuk pada waktu awal perkecambahan oleh

asam giberilik.

Penambahan larutan NaCl 0,1 N sebanyak 25 ml berfungsi untuk mengeluarkan

enzim yang terdapat pada kacang.

Penambahan larutan iodin berfungsi sebagai penanda terhidrolisisnya larutan

pati. Jika iod membentuk warna biru maka hal itu menandakan bahwa enzim

menghidrolisis pati menjadi gula sederhana.

Urutan aktivitas enzim amilase pada kacang dari yang paling tinggi hingga

rendah berdasarkan praktikum dari yang paling tinggi yaitu kacang kedelai

hitam, kacang merah, kacang hijau, kacang tolo.

Pencoklatan terjadi akibat enzim yang berada pada buah menimbulkan oksidasi

dan menyebabkan sampel yang tidak berwarna menjadi berwarna coklat

Pada umumnya proses pencoklatan dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu proses

pencoklatan enzimatik dan yang nonenzimatik.

Perlakuan yang paling efektif untuk penghambatan pencoklatan adalah dengan

perendaman dalam larutan Na.Bisulfit 0,8%.

Urutan hasil perlakuan yang paling efektif untuk penghambatan pencoklatan

pada buah pisang dan apel yang dilakukan dalam praktikum adalah perlakuan

dengan larutan Na.bisulfit 0,8% ; perlakuan dengan blancing selama 3 detik ;

perlakuan dengan as. Askorbat ; perlakuan dengan larutan gula 5% ; perlakuan

dengan blancing 3 menit ; kontrol.

DAFTAR PUSTAKA

Bahri, Syaiful, Moh. Mirzan, Dan Moh. Hasan. 2012. Karakterisasi Enzim Amilase Dari Kecambah Biji Jagung Ketan (Zea Mays Ceratina L.). Jurnal Natural Science Desember 2012 Vol. 1, Hal 132-143.

Gaman and Sherrington. 1992. Ilmu Pangan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Irfan, Muhammad, Muhammad Nadeem, Quratual Ain Syed, dan Shahjahan Baig. 2011. Production of Thermostable α-amylase from Bacillus Sp. In Solid State Fermentation. Journal of Applied Sciences Research, 7(5): 607-617, 2011.

Kusnawidjaja, Kurnia. 1983. Biokimia. Alumni. Bandung

Maarel, Marc J.E.C. Van Der, Bart Van Der Veen, Joost C.M. Uitdehaag, Hans Leemhuis, Dan L. Dijkhuizen. 2002. Properties And Applications Of Starch-Converting Enzymes Of The Α-Amylase Family. Journal Of Biotechnology 94 (2002) 137–155.

Muchtadi, Tien, et.al. 2010. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Alfabeta. Bandung

Naiola, Elidar . 2008. Isolasi Dan Seleksi Mikroba Amilolitik Dari Makanan Fermentasi/Ragi Tapai Gambut Di Kalimantan Selatan. Berk. Penel. Hayati: 13 (109–114), 2008.

Pandey, Ashok, Poonam Nigam, Carlos R. Soccol, Vanete T. Soccol, Dalel Singh, and Radjiskumar Mohan. 2000. Advances in microbial amylases. Journal Biotechnol. Appl. Biochem. (2000) 31, 135–152.

Purba, Lely Sefryda, Sentosa Ginting, Dan Mimi Nurminah. 2013. Perbandingan Berat Kacang Kedelai Bergerminasi Dan Biji Nangka Dan Konsentrasi Laru Pada Pembuatan Tempe. J.Rekayasa Pangan Dan Pert., Vol. I, No. 2, Th. 2013.

Risnoyatiningsih, Sri. 2011. Hidrolisis Pati Ubi Jalar Kuning Menjadi Glukosa Secara Enzimatis. Jurnal Teknik Kimia Vol.5, N0.2, April 2011.

Suarni dan Rauf Patong. 2007. Potensi Kecambah Kacang Hijau Sebagai Sumber Enzim Α-Amilase. Indo. J. Chem., 2007, 7 (3), 332-336.

Suarni, Umar Ubbe, Ambo Upe, Dan Tjodi Harlim. 2011. Modifikasi Tepung Jagung Dengan Enzim (Α - Amilase) Dari Kecambah Kacang Hijau. Balai Penelitian Tanaman Serealia Universitas Hasanuddin Makassar.

Sukandar, Ukan , Achmad Ali Syamsuriputra, Lindawati, Dan Yadi Trusmiyadi. 2011. Sakarifikasi Pati Ubi Kayu Menggunakan Amilase Aspergilus Niger Itb Cc L74. Jurnal Teknik Kimia Indonesia Vol. 10 No. 1 April 2011, 1-8.

Suprapto, Hadi. 2006. Pemgaruh Perendaman Pisang Kepok (Musa acuminax balbisiana Calla) dalam Larutan Garam Terhadap Mutu Tepung yang Dihasilkan. Jurnal Teknologi Pertanian 1 (2) : 74-80. Samarinda

Winaro, F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka. Jakarta

Zusfahair Dan Dian Riana Ningsih. 2012. Pembuatan Dekstrin Dari Pati Ubi Kayu Menggunakan Katalis Amilase Hasil Fraksinasi Dari Azospirillum Sp. Jg3. Jurnal Molekul, Vol. 7. No. 1. Mei, 2012: 9 – 19.

LAMPIRAN DOKUMENTASI