laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

18
HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS Nuraya Asfariah Wangsapraja 230110130091 ABSTRAK Praktikum ini dilaksanakan pada tanggal 14 November 2014, di Laboratorium TPHP Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran. Pada praktikum ini kami menggunakan buah nanas (matang dan mentah) serta buah pepaya (matang dan mentah). Tujuan dari praktikum ini adalah menghidrolisis kandungan protein yang ada pada sampel dan mengetahui aktivitas enzim yang terjadi. Setelah dilakukan percobaan pada empat macam sampel (tempe, susu, telur, dan ikan) secara keseluruhan didapat hasil bahwa terjadi pelunakan pada tekstur sampel dan warna sampel berubah semakin pucat. Kesimpulan yang didapat bahwa baik dari buah nanas dan pepaya mentah maupun matang mengandung enzim yang berguna untuk melunakkan atau mengempukan tekstur sampel yang digunakan, diantaranya enzim protease, enzim bromelin (dari buah nanas), serta enzim papain (dari buah pepaya). Kata kunci: Protein, Hidrolisis protein, Enzim PENDAHULUAN

Transcript of laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

Page 1: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS

Nuraya Asfariah Wangsapraja

230110130091

ABSTRAK

Praktikum ini dilaksanakan pada tanggal 14 November 2014, di Laboratorium TPHP Fakultas

Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran. Pada praktikum ini kami menggunakan

buah nanas (matang dan mentah) serta buah pepaya (matang dan mentah). Tujuan dari praktikum

ini adalah menghidrolisis kandungan protein yang ada pada sampel dan mengetahui aktivitas

enzim yang terjadi. Setelah dilakukan percobaan pada empat macam sampel (tempe, susu, telur,

dan ikan) secara keseluruhan didapat hasil bahwa terjadi pelunakan pada tekstur sampel dan

warna sampel berubah semakin pucat. Kesimpulan yang didapat bahwa baik dari buah nanas dan

pepaya mentah maupun matang mengandung enzim yang berguna untuk melunakkan atau

mengempukan tekstur sampel yang digunakan, diantaranya enzim protease, enzim bromelin (dari

buah nanas), serta enzim papain (dari buah pepaya).

Kata kunci: Protein, Hidrolisis protein, Enzim

PENDAHULUAN

Enzim adalah golongan protein yang paling banyak terdapat dalam sel hidup, dan

mempunyai fungsi penting sebagai katalisator reaksi biokimia yang secara kolekstif membentuk

metabolisme-perantara dari sel.

Penelitian terhadap enzim sejak beberapa tahun lalu, telah menghasilkan pengertian yang lebih

jelas tentang peranan enzim dalam biologi sel, yaitu kontrol sintesis enzim dan protein lainnya

secara genetika, sifat pengatur sendiri sistem enzim, dan peranan enzim dalam berbagai proses

pertumbuhan dan diferensiasi atau pembelahan sel.

Enzim adalah senyawa protein yang dapat mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia.

Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi tetapi tidak merubah hasil reaksi, sehingga

kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dijadikan keukuran keaktifan enzim. Enzim hanya dapat

Page 2: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

bereaksi pada pH dan temperature tertentu. Karena enzim adalah protein, maka enzim dalam

pakan rentan terdenaturasi atau rusak oleh enzim pencernaan atau sesuatu yang dapat mengubah

struktur enzim.

Enzim adalah katalisator organik yang dihasilkan oleh sel hidup. Katalisator adalah

substansi yang dapat merubah kecepatan reaksi kimiawi tetapi tidak merubah hasil reaksi. Ciri

yang khas dari enzim ditandai oleh adanya spesifikasi untuk substrat yang mirip secara biologis.

Cara kerja dari enzim ini sendiri sangat tergantung dari suhu serta lamanya waktu reaksi yang

diberikan.

Adanya enzim dalam proses pencernaan dalam tubuh ternak sangat membantu dalam proses

anabolishme maupun katabolihsme dari bahan makanan. Dengan adanya bantuan dari enzim

amylase ternak mampu memecah rangkaian pati menjadi molekul-molekul gula yang lebih

sederhana.

Enzim merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalis dalam sel hidup. Kelebihan

enzim dibandingkan katalis biasa adalah dapat meningkatkan produk beribu kali lebih tinggi;

bekerja pada pH yang relatif netral dan suhu yang relatif rendah; dan bersifat spesifik dan

selektif terhadap subtrat tertentu.

Enzim telah banyak digunakan dalam bidang industri pangan, farmasi dan industri kimia

lainnya. Dalam bidang pangan misalnya amilase, invertase, glukosa-isomerase, papain, dan

bromelin, sedangkan dalam bidang kesehatan contohnya amilase, lipase, dan protease. Enzim

dapat diisolasi dari hewan, tumbuhan dan mikroorganisme (Boyer, 1971).

Protease merupakan enzim penting dan memiliki nilai ekonomi yang tinggi karena aplikasinya

yang sangat luas. Industri pengguna protease di antaranya ialah industri deterjen, kulit, tekstil,

makanan, hidrolisat protein, pengolahan susu, farmasi, makanan, bir, film, dan limbah. Oleh

karena itu, tidak mengherankan apabila penggunaan protease mencapai 60% dari total enzim

yang diperjualbelikan di seluruh dunia.

Protease merupakan enzim proteolitik yang mengkatalisis pemutusan ikatan peptida pada

protein. Protease dibutuhkan secara fisiologi untuk kehidupan organisme pada tumbuhan, hewan

maupun mikroorganisme (Rao et al., 1998). Penggunaan tumbuhan sebagai sumber protease

dibatasi oleh tersedianya tanah untuk penanaman dan kondisi yang cocok untuk pertumbuhan.

Disamping itu proses produksi protease dari tumbuhan sangat memakan waktu. Protease

tumbuhan yang dikenal antara lain papain, bromelain, dan keratinase. Protease hewan yang

Page 3: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

paling dikenal adalah tripsin, kimotripsin, pepsin dan renin. Enzim-enzim ini dapat diperoleh

dalam keadaan murni dengan jumlah besar (Boyer, 1971).

Pada praktikum ini akan digunakan dua sumber enzim yaitu buah nanas dan papaya.

Keberadaan enzim pada buah nanas hampir merata pada seluruh bagiannya, yang meliputi buah,

tangkai, kulit, daun, hati atau empulur, hingga batangnya (Cooreman et al. 1976; Winarno 1993).

Pada buah papaya enzim terkandung dalam getah pada buah, batang, dan daunnya. Enzim pada

nanas bernama bromelin sedangkan pada papaya bernama papanin.

Praktikum ini bertujuan untuk menghidrolisis protein pada sampel dan mengetahui aktivitas

enzim yang terjadi.

Protein merupakan komponen utama dalam sel hidup. Fungsinya terutama ialah sebagai

unsur pembentuk struktur sel, misalnya dalam rambut, wol, kolagen, jraingan penghubung,

membran sel, dan lain-lain. Selain itu dapat berfungsi juga sebagai protein yang aktif, seperti

enzim yang berperan sebagai katalis segala proses biokimia dalam sel. Ciri-ciri utama molekul

protein yaitu diantaranya; berat molekulnya besar (ribuan bahkan jutaan); umumnya terdiri dari

20 macam asam amino; terdapatnya ikatan kimia lain yang menyebabkan terbentuknya

lengkungan-lengkungan rantai polipeptida menjadi struktur tiga dimensi protein; strukturnya

tidak stabil terhadap beberapa faktor seperti pH, radiasi, suhu, dan lain-lain; umumnya reaktif

dan sangat spesifik.

Protein dapat diklasifikasikan berdasarkan fungsi biologinya, yaitu sebagai enzim,

protein transport, protein nutrient dan penyimpan, protein kontraktil atau motil, protein

structural, protein pertahanan, dan protein pengatur. Protein dapat juga dibagi menjadi dua

golongan utama berdasarkan bentuk dan sifat-sifat fisiknya, yaitu protein globular dan protein

serabut (Lehninger, 1982). Fungsi protein dalam tubuh adalah membangun dan menjaga atau

memelihara protein jaringan dan organ tubuh, menyediakan asam-asam amino makanan,

menyediakan enegi dalam tubuh, menyediakan sumber lemak badan, menyediakan sumber gula

darah, sumber glikogen darah, sumber enzyme tubuh, sumber beberapa hormon dalam tubuh,

menyediakan bangunan dasar untuk setidak-tidaknya satu vitamin B komplek, menyediakan

komponen tertentu dari DNA, RNA dan ATP (Triyono, 2007). Hidrolisis adalah istilah umum

yang dipergunakan untuk menyebut reaksi suatu zat dengan air. Hidrolisis atau dalam bahasa

Inggris disebut sebagai “Hydrolysis” berasal dari kata “hydro” artinya air dan “lysis” artinya

Page 4: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

peruraian, jadi hidrolisis bisa diartikan sebagai peruraian oleh air. Sifat asam, netral, atau basa

larutan garam ditentukan oleh reaksi hidrolisis baik kation atau anion garam tersebut.

Hidrolisis adalah suatu proses kimia yang menggunakan H2O sebagai pemecah suatu

persenyawaan termasuk inversi gula, saponifikasi lemak dan ester, pemecahan protein dan reaksi

Grignard. H2O sebagai zat pereaksi dalam pengertian luas termasuk larutan asam dan basa

(dalam senyawa organik, hidrólisis, netralisasi). Hidrolisis protein didefinisikan sebagai protein

yang mengalami degradasi hidrolitik dengan asam atau basa kuat dengan hasil akhir berupa

campuran beberapa hasil. Bila hidrolisis dilakukan dengan sempurna maka akan diperoleh

hidrolisat yang terdiri dari campuran 18 sampai 20 macam asam amino. Produk akhir dapat

berbentuk cair, pasta atau bubuk/tepung yang bersifat higroskopis. Fungsi hidrolisis protein

dapat sebagai penyedap atau sebagai "intermediates untukisolasi dan memperoleh asam amino

secara individu atau dapat pula untuk pengobatan yaitu sebagai obat diet untuk penderita

pencernaan.

Hidrolisis protein dengan menggunakan basa mempunyai kelebihan tidak

menghancurkan triptofandari protein dan pembentukan "humin" lebih sedikit. Kekurangannya,

hidorlisis basa menghasilkan produk yang tidak mengandung semua asam amino dan

mempunyai cita rasa yang kurang dibanding dengan hasil hidrolisis asam. Asam amino

merupakan unit pembangun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida pada setiap

ujungnya. Protein tersusun dari atom C, H, O, dan N, serta kadang-kadang P dan S. Dari

keseluruhan asam amino yang terdapatdi alam hanya 20 asam amino yang yang biasa dijumpai

pada protein. Dari struktur umumnya, asam amino mempunyai dua gugus pada tiap molekulnya,

yaitu gugus amino dan gugus karboksil, yang digambarkan sebagai struktur ion dipolar.

Gugus amino dan gugus karboksil pada asam amino menunjukkan sifat-sifat spesifiknya.

Karena asam amino mengandung kedua gugus tersebut, senyawa ini akan memberikan reaksi

kimia yang yang mencirikan gugus-gugusnya. Sebagai contoh adalah reaksi asetilasi dan

esterifikasi. Asam amino juga bersifat amfoter, yaitu dapat bersifat sebagai asam dan

memberikan proton kepada basa kuat, atau dapat bersifat sebagai basa dan menerima proton dari

basa kuat. Semua asam amino yang ditemukan pada protein mempunyai ciri yang sama, gugus

karboksil dan amino diikat pada atom karbon yang sama. Masing-masing berbeda satu dengan

yang lain pada gugus R-nya, yang bervariasi dalam struktur, ukuran, muatan listrik, dan

Page 5: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

kelarutan dalam air. Beberapa asam amino mempunyai reaksi yang spesifik yang melibatkan

gugus R-nya. Melalui reaksi hidrolisis protein telah didapatkan 20 macam asam amino yang

dibagi berdasarkan gugus R-nya, berikut dijabarkan penggolongan tersebut :asam amino non-

polar dengan gugus R yang hidrofobik, antara lain Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin, Prolin,

Fenilalanin, Triptofan dan Metionin. Golongan kedua yaitu asam amino polar tanpa muatan pada

gugus R yang beranggotakan Lisin, Serin, Treonin, Sistein, Tirosin, Asparagin dan Glutamin.

Golongan ketiga yaituasam amino yang bermuatan positif pada gugus R dan golongan keempat

yaitu asam amino yang bermuatan negatif pada gugus R. Dari ke-20 asam amino yang ada,

dijumpai delapan macam asam amino esensial yaitu valin, leusin, Isoleusin, metionin,

Fenilalanin, Triptofan, Treonin, dan Lisin. Asam amino essensial initidak bisa disintesis sendiri

oleh tubuh manusia sehingga harus didapatkan dari luar seperti makanan dan zat nutrisi lainnya.

Hidrolisis protein dilakukan dengan bantuan enzim protease . enzim protease adalah

sekelompok enzim katalis yang berfungsi untuk menghidrolisis atau merusak protein. Protease

mampu menghidrolisis hampir semua protein sepanjang komponen sel-sel hidup. Beberapa

contoh enzim protease adalah enzim yang terdapat pada buah pepaya dan buah nanas. Pada buah

pepaya disebut enzim papain dan pada buah nanas disebut enzim bromelin .

Enzim papain adalah enzim protease yang terkandung dalam getah pepaya baik dalam

buah, batang dan daunnya. Enzim bromelin adalah enzim yang secara alami terdapat pada buah

danbatang nanas. Bromelin termasuk enzim protease yang membantu mencerna protein.

TUJUAN

Tujuan praktikum kali ini adalah:

1. Melakukan hidrolisis protein asal (tempe, susu, telur, ikan) secara enzimatis dengan

menggunakan ekstrak nanas dan pepaya.

2. Memahami konsep pemutusan ikatan peptide dengan enzim protease.

3. Memahami perubahan tingkat kekerasan / tekstur protein.

Page 6: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan :

Dalam praktikum kali ini, alat yang digunakan yaitu, cawan petri berfungsi sebagai

wadah untuk menampung bahan uji coba, pisau berfungsi untuk memotong buah pepaya dan

nanas, blender berfungsi untuk menghaluskan, timbangan berfungsi untuk menimbang bahan uji

coba, gelas ukur berfungsi untuk mengukur volume cairan, beaker glass berfungsi untuk

mengukur volume cairan, pH meter berfungsi untuk mengukur pH, indikator universal berfungsi

untuk mengukur derajat keasaman atau basa dari sampel pH, tabung reaksi berfungsi untuk

mereaksikan bahan uji, pipet tetes berfungsi untuk meneteskan cairan yang uji, spatula berfungsi

untuk mengaduk bahan uji, aluminium foil berfungsi untuk membungkus bahan uji, dan kertas

label berfungsi untuk memberi nama pada bahan uji agar rapi dan tidak tertukar.

Bahan yang digunakan :

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu tempe, susu, telur, ikan, buah nanas

baik nanas muda maupun nanas yang sudah matang, pepaya muda dan pepaya matang, susu,

telur, tempe, enzim papain komersial, dan akuades.

PROSEDUR KERJA

Nanas atau pepaya ditimbang 250 gram, dipotong-potong.

Buah tersebut dimasukan ke dalam blender

Ditambahkan 150 ml akuades dan dihaluskan

Page 7: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

Saring jus buah pisahkan filtrat dalam beaker glass

50 gram sampel ditimbang dan diletakan diatas cawan petri

Ditambahkan 50 gram filtrat, tutup cawan petri dan diamkan selama 30 menit

Diamati dan ditulis kedalam hasil pengamatan

Diukur pH akhirnya

Diukur pH awalnya

Page 8: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL

Tabel pengamatan lab tphp

N0. Sampel pH Awal

pH Akhir

Perlakuan Pengamatan

1. Tempe 6 5

5

Pepaya matang

Nanas matang

Tekstur melunak, putih kemerahan, ragi menyusut

Tekstur melunak, hijau kusam ekuningan, ragi menyusut

2. Tempe 6 5

5

Pepaya muda

Nanas muda

Lunak, putih kehijauan, ragi meyusut

Melunak, kuning kusam, ragi menyusut

3. Susu 6 5

5

Pepaya matang

Nanas matang

Cair, sedikit kental, orange

Menggumpal, kunig pucat di atas, kuning pekat di bawah

4. Susu 6 6

5

Pepaya muda

Nanas muda

Tidak bercampur, massa jenis pepaya < susu, atas hijau, bawah putih

Mengendap, tekstur pecah dan hancur, atas kuning, bawah putih

5. Telur 10 9 Pepaya matang

Atas bening, bawah orange, sedikit gelembung, cair

Page 9: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

6 Nanas matang

Kuning muda, endapan di bawah

6. Telur 10 9

6

Pepaya muda

Nanas muda

Hijau muda, tidak ada endapan, cair

Endapan kuning pucat, atas kunig pucat, cair

7. Ikan 7 6

5

Pepaya matang

Nanas matang

Orange, tekstur lembut, tidak berbau

Kunig, lembut, berbau

8. Ikan 7 6

5

Pepaya muda

Nanas muda

Daging bercampur dengan getah pepaya, kehijauan, tekstur kenyal

Kuning, le,bek meleleh, seperti lelehan keju

PEMBAHASAN

Praktikum kali ini mengenai hidrolisis protein enzimatis dengan menggunakan ekstrak

nanas dan pepaya. Protein dapat dihidrolisis dengan bantuan enzim yaitu enzim protease. Fungsi

dari enzim protease tersebut yaitu untuk memutus ikatan peptida yang menyebabkan terjadinya

perubahan tekstur.

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh enzim yang terkandung dalam

ekstrak pepaya dan nanas dalam proses hidrolisis protein. Enzim protease digunakan untuk

menghidrolisis protein. Protein- protein yang terkandung dalam daging ikan, susu, tempe, dan

putih telur akan terhidrolisis oleh enzim ini. Ekstrak buah muda akan lebih cepat bereaksi dalam

Page 10: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

menghidrolisis protein dibandingkan ekstrak buah yang matang, itu disebabkan karena ekstrak

buah muda mengandung banyak enzim protease didalamnya.

Pada data hasil pengamatan kelompok 6 diatas dengan perlakuan menggunakan putih

telur sebagai sampelnya dan pepaya muda sebagai filtratnya. Sebelum didiamkan selama 30

menit, pH awal yang diukur adalah 10, putih telur yang diambil berwarna bening kehijauan dan

teksturnya kental, namun setelah didiamkan selama 30 menit putih telur yang tadinya kental itu

menjadi cair dan pH akhirnya adalah 9. Begitu pula saat di berikan filtrat nanas muda menjadi

kuning pucat dan kental lalu menjadi cair saat di diamkan 30 menit. Hal ini terjadi karena adanya

hidrolisis protein oleh enzim protease yang ada di dalam pepaya muda dan nanas muda, karena

enzim ini berguna untuk memutuskan ikatan peptida yang dapat merubah terjadinya perubahan

tekstur.

KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan yaitu sebagai

berikut:

1. Proses hidrolisis protein secara enzimatis dapat dilakukan dengan penambahan enzim

spesifik untuk hidrolisis ikatan peptida, yaitu enzim protease.

2. Enzim protease terkandung pada buah nanas (muda maupun matang) dan pepaya (muda

maupun matang). Enzim protease pun dapat melakukan koagulasi.

3. Enzim protease yang terdapat pada buah nenas dan papaya menghidrolisis kandungan

protein pada sampel yang menyebabkan terjdinya pengempukan tekstur pada sampel.

4. protein dapat dihidrolisis dengan bantuan enzim protease yang terdapat pada buah pepaya

dan nanas.

5. ekstrak buah yang baik dalam melakukan hidrolisis protein adalah ekstrak buah yang

muda karena didalamnya terkandung banyak enzim protease.

6. setelah dilakukan proses hidrolisis terjadi perubahan tekstur yaitu putih telur menjadi

berubah warna serta teksturnya menjadi cair, daging ikan menjadi empuk dan mudah

hancur, susu menjadi terurai, serta tempe menjadi agak lembek.

Page 11: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

SARAN

Saran praktikan untuk kegiatan praktikum hidrolisis potein enzimatis kali ini adalah

kepada asisten diharapkan agar memberikan penjelasan sejelas mungkin. Dan di harapkan untuk

melengkapi sarana dan prasarana untuk kebutuhan praktikum karena ketidak lengkapan sarana

dan prasarana dalam laboratorium dapat menghambat praktikum sehingga praktikum tidak

berjalan dengan baik. Dan juga dalam mengikuti praktikum ini seharusnya praktikan memahami

terlebih dahulu konsep awal dari kegiatan yang akan dipraktikumkan agar lebih memahami dan

lebih bersungguh-sungguh saat melaksanakan praktikum di laboratorium.

DAFTAR PUSTAKA

Poedjadi, Anna.

1994, Dasar-Dasar Biokimia, Universitas Indonesia. Jakarta.

Lehninger A. 1994. Dasar-dasar Biokimia Jilid 1. Thenawijaya M, penerjemah; Jakarta: Penerbit

Erlangga, Terjemahan dari: Principle of Biochemistry.

Wirahadikusumah, Muhammad.

1977, Biokimia; protein, enzim, dan asam nukleat.- Bandung: Penerbit ITB, edisi ketujuh.

Page 12: laporan akhir praktikum HIDROLISIS PROTEIN ENZIMATIS.doc

LAMPIRAN

kulit pepaya yang di ambil getahnya

Filtrat pepaya muda

Ph Meter