Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.[1][2] Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasanmetabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Sebagai contoh:

X + C → XC (1)Y + XC → XYC (2)XYC → CZ (3)CZ → C + Z (4)

Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula.

Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiapenzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalamiperubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator

adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.

Jenis-jenis Enzim,Fungsi,Peran dan Kegunaannya

Tiap-tiap enzim memeliki fungsi atau peranan masing-masing.Berikut ini jenis enzim dan peranannya disajikan dalam bentuktabel. Tabel 2.1 Jenis-Jenis Enzim dan Peranannya

No GolonganEnzim

JenisEnzim

Peranan Enzim

1 Karbohidrase

a.Selulose

Menguraikan selulosa(polisakarida)menjadiselabiosa (disakarida)

b. Amilase Menguraikan amilum(polisakarida)menjadimaltosa (disakarida)

c.Pektinase

Menguraikan pektinmenjadi asamPektin

d. Maltose Menguraikan maltosamenjadiGlukosa

e. Sukrose Mengubah sukrosa menjadiglukosadan fruktosa

f. Laktose Mengubah laktosa menjadiglukosadan galaktosa

2 Protease a. Pepsin Memecah protein menjadipepton

b. Tripsin Menguraikan peptonmenjadi asamAmino

c.Entrokinase

Menguraikan peptonmenjadi asamAmino

d.Peptidase

Menguraikan peptidamenjadi asamAmino

e. Renin Menguraikan kasein dansusu

f.gelatinase

Menguraikan gelatin

3 Esterase a. Lipase Menguraikan lemakmenjadigliserol dan asamlemak

b.Fostatase

Menguraikan suatu esterhinggaterlepas asamfosfornya

Klasifikasi enzimEnzim diklasifikasikan sesuai dengan reaksi yang merekamengkatalisasi. Keenam kelas adalah:OxidoreductasestransferaseshidrolaselyasesisomeraseLigasecontoh:

Alkohol dehidrogenase: sebuah oksidoreduktase mengubahalkohol menjadi aldehid / keton.

Aminotransferase: transferase mengkatalisis degradasi asamamino dengan menghapus kelompok amino.

Glukosa-6-fosfatase: sebuah hidrolase yang menghilangkangugus fosfat dari glukosa-6-fosfat, meninggalkan glukosa danH3PO4.

Piruvat dekarboksilase: sebuah liase yang menghilangkanCO2 dari piruvat.

Ribulosa epimerase fosfat: sebuah isomerase yangmengkatalisis interkonversi ribulosa-5-fosfat dan xylulose-5-fosfat.

Heksokinase: a ligase yang mengkatalisis interkonversiglukosa dan ATP dengan glukosa-6-fosfat dan ADP.

Enzim yang sering digunakan dalam bioteknologi untukmelaksanakan reaksi biologis tertentu, baik sebagai penggantibahan kimia untuk proses industri atau untuk produksibioproducts komersial, makanan dan / atau obat-obatan.

Sebagian besar penelitian masuk ke dalam menemukan ataumenciptakan enzim dengan sifat tertentu tapi kadang-kadangenzim tidak 100% sesuai dengan kondisi-kondisi yangdiperlukan. Meningkatkan karakteristik enzim untuk membuatnyalebih cocok, karakteristik seperti termostabilitas, pH optima,atau spesifisitas substrat, dapat dilakukan dengan menggunakanbeberapa pendekatan. Masing-masing pendekatan berbeda dalamhal jumlah kontrol dan spesifisitas menawarkan dalam halmengubah protein atau gen pada tingkat molekuler.

Mengenal Macam-macam Enzim Serta Fungsinya

Kategori : Enzim

Enzim merupakan biomolekul protein dengan fungsi utama sebagaikatalisator atau mempercepat dan mengoptimalkan proses reaksidi dalam sebuah reaksi yang bersifat kimia. Molekul yang wujudpertamanya dikenal dengan nama substrat akan dioptimalkanperubahannya menjadi molekul yang lebih sederhana dan biasanyadisebut produk. Dalam proses tersebut, enzim mampu memperceparlintasan metabolisme. Ia bekerja dengan melakukan rekasibersama dengan molekul pada substrat. Kinerja enzim inidipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu, kofaktor,keasaman dan juga inhibitor. Pada faktanya, terdapat beragammacam-macam enzim. Masing-masing enzim ini bereaksi padasubstrat yang berbeda-beda dan menghasilkan produk yang jugaberbeda.

Dalam ilmu biologi, enzim-enzim tersebut dikelompokkan kedalam 3 golongan yakni enzim karbohidrase, enzim Protease danjuga enzim esterase. Ketiga golongan enzim ini terdiri atasbeberapa jenis enzim. Adapun macam-macam enzim yang dimaksudsebagai berikut:

Golongan Enzim Karbohidrase

Golongan enzim ini terdiri atas beberapa jenis enzim antaralain:

1. Enzim selulose yang berperan mengurai selulosa ataupolisakarida menjadi senyawa selabiosa atau disakarida.

2. Enzim amylase yang berperan mengurai amilum ataupolisakarida menjadi senyawa maltosa, yakni senyawadisakarida.

3. Enzim pektinase yang berfungsi mengurai petin menjadisenyawa asam pektin.

4. Enzim maltosa yang berfungsi mengurai maltosa menjadisenyawa glukosa.

5. Enzim sukrosa yakni enzim yang berperan mengubai sukrosamenjadi senyawa glukosa dan juga fruktosa.

6. Enzim laktosa yakni enzim yang berperan mengubah senyawalaktosa menjadi senyawa glukosa dan juga galaktosa.

Golongan Enzim Protase

Adapun macam-macam enzim yang masuk ke dalam golongan iniantara lain:

1. Enzim pepsin yang berperan memecah senyawa proteinmenjadi senyawa asam amino.

2. Enzim tripsin yakni enzim yang berperan mengurai peptonmenjadi senyawa asam amino.

3. Enzim entrokinase yakni enzim yang berperan menguraisenyawa pepton menjadi senywa asam amino.

4. Enzim peptidase, enzim berperan dalam mengurai senyawapeptide menjadi senyawa asam amino.

5. Enzim renin, berperan sebagai pengurai senyawa kasein danjuga susu.

6. Enzim gelatinase, berperan dalam mengurai senyawagelatin.

Golongan Enzim Esterase

mcam-macam enzim yang masuk ke dalam golongan yang satu iniantara lain:

1. Enzim lipase, berperan dalam mengurai lemak menjadisenyawa gliserol dan juga asam lemak.

2. Enzim fostatase, berperan dalam mengurai suatu ester danmendorong terjadinya pelepasan asam fosfor.

KANDUNGAN GIZI TEMPE dan MANFAATNYA

Tempe adalah makanan yang dibuat dari fermentasi terhadapbiji kedelai atau beberapa bahan lain yang menggunakanbeberapa jenis kapang Rhizopus, seperti Rhizopus oligosporus,Rh. oryzae, Rh.stolonifer (kapang roti), atau Rh. arrhizus.Sediaan fermentasi ini secara umum dikenal sebagai"ragitempe". Kapang yang tumbuh pada kedelai menghidrolisissenyawa-senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana yang mudahdicerna oleh manusia. Tempe kaya akan serat pangan, kalsium,vitamin B dan zat besi. Berbagai macam kandungan dalam tempemempunyai nilai obat, seperti antibiotika untuk menyembuhkaninfeksi dan antioksidan pencegah penyakit degeneratif. Secaraumum, tempe berwarna putih karena pertumbuhan miselia kapangyang merekatkan biji-biji kedelai sehingga terbentuk teksturyang memadat. Degradasi komponen-komponen kedelai padafermentasi membuat tempe memiliki rasa dan aroma khas.

Menurut Widianarko (2002), bahwa secara kuantitatif,nilai gizi tempe sedikit lebih rendah dari pada nilai gizikedelai (Tabel 1). Namun, secara kualitatif nilai gizi tempelebih tinggi karena tempe mempunyai nilai cerna yang lebihbaik. Hal ini disebabkan kadar protein yang larut dalam airakan meningkat akibat aktivitas enzim Proteolitik. Khasiat danKandungan Gizi Asam Lemak selama proses fermentasi tempe,terdapat tendensi adanya peningkatan derajat ketidakjenuhanterhadap lemak. Dengan demikian, asam lemak tidak jenuhmajemuk (polyunsaturated fatty acids, PUFA) meningkatjumlahnya. Dalam proses itu asam palmitat dan asam linoleatsedikit mengalami penurunan, sedangkan kenaikan terjadi padaasam oleat dan linolenat (asam linolenat tidak terdapatpadakedelai). Asam lemak tidak jenuh mempunyai efek penurunanterhadap kandungan kolesterolserum, sehingga dapat menetralkanefek negatif sterol di dalam tubuh.

Adapun kadar senyawa kimia yang terkandung dalam tempe adalah sebagai berikut :

1. Asam Lemak

Kandungan lemak pada tempe secara umum sebanyak 18-32%. Selamaproses fermentasi tempe, terdapat tendensi adanya peningkatan derajat ketidakjenuhan terhadap lemak. Dengan demikian, asam lemak tidak jenuh majemuk (polyunsaturated fatty acids, PUFA) meningkat jumlahnya. Asam lemak tidak jenuh mempunyai efek

penurunan terhadap kandungan kolesterol serum, sehingga dapat menetralkan efek negatif sterol di dalam tubuh.

2. Vitamin

Dua kelompok vitamin terdapat pada tempe, yaitu larut air (vitamin B kompleks) dan larut lemak (vitamin A, D, E, dan K).Tempe merupakan sumber vitamin B yang sangat potensial. Jenis vitamin yang terkandung dalam tempe antara lain vitamin B1 (tiamin), B2 (riboflavin), asam pantotenat, asam nikotinat (niasin), vitamin B6 (piridoksin), dan B12 (sianokobalamin).

3. Mineral

Tempe mengandung mineral makro dan mikro dalam jumlah yang cukup. Jumlah mineral besi, tembaga, dan zink berturut-turut adalah 9,39; 2,87; dan 8,05 mg setiap 100 g tempe.Kapang tempedapat menghasilkan enzim fitase yang akan menguraikan asam fitat (yang mengikat beberapa mineral) menjadi fosfor dan inositol. Dengan terurainya asam fitat, mineral-mineral tertentu (seperti besi, kalsium, magnesium, dan zink) menjadi lebih tersedia untuk dimanfaatkan tubuh.

4. Anti Oksidan

Di dalam tempe juga ditemukan suatu zat antioksidan dalam bentuk isoflavon. Seperti halnya vitamin C, E, dan karotenoid,isoflavon juga merupakan antioksidan yang sangat dibutuhkan tubuh untuk menghentikan reaksi pembentukan radikal bebas. Dalam kedelai terdapat tiga jenis isoflavon, yaitu daidzein, glisitein, dan genistein. Pada tempe, di samping ketiga jenis isoflavon tersebut juga terdapat antioksidan faktor II (6,7,4-trihidroksi isoflavon) yang mempunyai sifat antioksidan palingkuat dibandingkan dengan isoflavon dalam kedelai. Antioksidan ini disintesis pada saat terjadinya proses fermentasi kedelai menjadi tempe oleh bakteri Micrococcus luteus dan Coreyne bacterium.

5. Protein

Kandungan protein pada tempe sebanyak 35-45%

6. Karbohidrat

Kandungan karbohidrat pada tempe sebesar 12-30%

7. Air

Kandungan air pada tempe sebesar 7 %.

VitaminDua kelompok vitamin terdapat pada tempe, yaitu larut air

(vitamin B kompleks) dan larut lemak (vitamin A, D, E, dan K).Tempe merupakan sumber vitamin B yang sangat potensial. Jenisvitamin yang terkandung dalam tempe antara lain vitamin B1(tiamin), B2 (riboflavin), asam pantotenat, asam nikotinat(niasin), vitamin B6 (piridoksin), dan B12 (sianokobalamin).Vitamin B12 umumnya terdapat pada produk-produk hewani dantidak dijumpai pada makanan nabati (sayuran, buah-buahan, danbiji-bijian), namun tempe mengandung vitamin B12 sehinggatempe menjadi satu-satunya sumber vitamin yang potensial daribahan pangan nabati. Kenaikan kadar vitamin B12 palingmencolok pada pembuatan tempe; vitamin B12 aktivitasnyameningkat sampai 33 kali selamafermentasi dari kedelai,riboflavin naik sekitar 8-47 kali, piridoksin 4-14 kali,niasin 2-5 kali, biotin 2-3 kali, asam folat 4-5 kali, danasam pantotenat 2 kali lipat. Vitamin ini tidak diproduksioleh kapang tempe, tetapi oleh bakteri kontaminan sepertiKlebsiella pneumoniae dan Citrobacter freundii. Kadar vitaminB12 dalam tempe berkisar antara 1,5 sampai 6,3 mikrogram per100 gram tempe kering. Jumlah ini telah dapat mencukupikebutuhan vitamin B12 seseorang per hari. Dengan adanyavitamin B12 pada tempe, para vegetarian tidak perlu merasakhawatir akan kekurangan vitamin B12 sepanjang merekamelibatkan tempe dalam menu hariannya.

MineralTempe mengandung mineral makro dan mikro dalam jumlah

yang cukup. Jumlah mineral besi, tembaga, dan zink berturut-turut adalah 9,39; 2,87; dan 8,05 mg setiap 100 g tempe.Kapang tempedapat menghasilkan enzim fitase yang akan menguraikan asamfitat (yang mengikat beberapa mineral) menjadi fosfor daninositol. Dengan terurainya asam fitat, mineral-mineraltertentu (seperti besi, kalsium, magnesium, dan zink) menjadilebih tersedia untuk dimanfaatkan tubuh.

AntioksidanDi dalam tempe juga ditemukan suatu zat antioksidan dalam

bentuk isoflavon. Seperti halnya vitamin C, E, dan karotenoid,isoflavon juga merupakan antioksidan yang sangat dibutuhkantubuh untuk menghentikan reaksi pembentukan radikal bebas.Dalam kedelai terdapat tiga jenis isoflavon, yaitu daidzein,glisitein, dan genistein. Pada tempe, di samping ketiga jenisisoflavon tersebut juga terdapat antioksidan faktor II (6,7,4-trihidroksi isoflavon) yang mempunyai sifat antioksidan palingkuat dibandingkan dengan isoflavon dalam kedelai. Antioksidanini disintesis pada saat terjadinya proses fermentasi kedelaimenjadi tempe oleh bakteri Micrococcus luteus dan Coreynebacterium. Penuaan (aging) dapat dihambat bila dalam makananyang dikonsumsi sehari-hari mengandung antioksidan yang cukup.Karena tempe merupakan sumber antioksidan yang baik,konsumsinya dalam jumlah cukup secara teratur dapat mencegahterjadinya proses penuaan dini. Penelitian yang dilakukan diUniversitas North Carolina, Amerika Serikat, menemukan bahwagenestein dan fitoestrogen yang terdapat pada tempe ternyatadapat mencegah kanker prostat dan payudara

Tempe kedelai mengandung senyawa antioksidan yang salahsatunya adalah genistein. Perbedaan perlakukan pada prosespembuatan akan menghasilkan tempe yang berbeda pula. Prosespembuatan tempe bersifat khas di setiap kota. Masyarakat tidakhanya mengkonsumsi tempe ketikamasih segar, tetapi juga tempe ketika sudah busuk, sebagailauk pauk dan campuran sayur". Berdasarkan penelitiandiperoleh bahwa dari 200 gram tempe segar dihasilkan tempebusuk sekitar 250 gram" Setiap 200 gram sampel tempe,menghasilkan ekstrak metanol sekitar 0,883 gram untuk tempesegar dan 1,676 gram untuk tempe busuk" Hasil penelitianmenunjukkan bahwa setiap 200 gram sampel tempe dalam ekstrakmetanol mengandung senyawa genistein sekitar 47,9 g pada tempesegar dan 4635,7 g pada tempe busuk. Kontribusi dayaantioksidan senyawa genistein dalam ekstrak methanol sekitar17,5% pada tempe segar dan sekitar 25% pada tempe busuk (NoviDewi Sartika, 2007).

Manfaat Tempe

Beberapa manfaat tempe bagi kesehatan dan keistimewaan lainnyaseperti dilansir duniafitnes adalah sebagaiberikut:1. Protein yang terdapat dalam tempe sangat tinggi, mudahdicerna sehingga baik untuk mengatasi diare.2. Mengandung zat besi, flafoid yang bersifat antioksidansehingga menurunkan tekanan darah.3. Mengandung superoksida desmutase yang dapat mengendalikanradikal bebas, baik bagipenderita jantung.4. Penanggulangan anemia. Anemi ditandai dengan rendahnyakadar hemoglobin karena kurangtersedianya zat besi (Fe),tembaga (Cu), Seng (Zn), protein, asam folat dan vitamin B12,di manaunsur-unsur tersebut terkandung dalam tempe.5. Anti infeksi. Hasil survey menunjukkan bahwa tempemengandung senyawa anti bakteri yangdiproduksi oleh karangtempe (R. Oligosporus) merupakan antibiotika yang bermanfaatmeminimalkan kejadian infeksi.Daya hipokolesterol. Kandunganasam lemak jenuh ganda pada tempe bersifat dapatmenurunkankadar kolesterol.6. Memiliki sifat anti oksidan, menolak kanker.7. Mencegah masalah gizi ganda (akibat kekurangan dankelebihan gizi) beserta berbagai penyakityang menyertainya,baik infeksi maupun degeneratif.8. Mencegah timbulnya hipertensi.9. Kandungan kalsiumnya yang tinggi, tempe dapat mencegahosteoporosis.(http://www.jawaban.com diakses tgl 20 oktober 2011)

1. Sumber protein yang tinggi dengan kandungan sekitar 18 jenis protein dan asam amino yang mudah dicerna tubuh. Sangat cocok untuk mereka yang menjalani diet dan weight loss sepertipara atlet binaraga dan fitness mania.

2. Menetralkan efek negatif kolesterol jahat karena banyak mengandung lemak tak jenuh majemuk (PUFA), niasin, Omega 3 dan6 sehingga dapat menurunkan resiko serangan jantung (koroner).

3. Sumber vitamin (terutama vitamin B) yang sangat bermanfaat untuk metabolisme sel darah merah,kesehatan kulit dan otot (muscle tone), meningkatkan kekebalan

dan fungsi sistem syaraf, meningkatkan hormon pertumbuhan, danmencegah anemia serta kanker pankeras.

4. Sebagai penangkal radikal bebas mencegah berbagai penyakit degeneratif (aterosklerosis, jantung koroner, diabetes melitus, hipertensi, dan lain-lain) dan berbagai jenis kanker (pankreas, prostat dan payudara) sekaligus mencegah penuaan dini karena mengandung antioksidan kuat (3 jenis isoflavon).

5. Mencegah anemia karena kandungan berbagai mineral yang tinggi dan mudah diserap darah sekaligus mencegah osteoporosis.

6. Sebagai zat antibiotik dan antibakteri pencegah infeksi bakteri E. coli penyebab diare dan kolera.

7. Mengandung serat tinggi sehingga berfungsi mengendalikan kadar gula darah sehingga cocok bagi penderita diabetes.

8. Sebagai zat penawar antidotum atau anti keracunan logam berat (sianida) karena mengandung ion-ion positif seperti halnya pada putih telur dan susu.

9. Hipokolesterolemik, menurunkan lipid atau lemak dalam darah.

10. Mencegah tibulnya gejala flatulensi (kembung perut) karenamampu menurunkan kadar raffinosa dan stakiosa.

11. Mudah dicerna oleh semua kelompok umur, dari bayi sampai usia lanjut.

12. Anemia & OsteoporosisTempe juga dipercaya dapat mencegah anemia dan

osteoporosis, dua penyakit yang banyak diderita wanita, sebabkodrat wanita yang harus mengalami haid, hamil serta menyusuibayi. Penyakit anemia ini dapat menyerang wanita yang malasmakan, karena takut gemuk, sehingga persediaan dan produksisel-sel darah merah dalam tubuh menurun. Tempe dapat berperansebagai pemasok mineral, vitamin B12 (yang terdapat padapangan hewani), dan zat besi yang sangat dibutuhkan dalampembentukan sel darah merah. Selain itu, tempe juga dapat

menurunkan kadar kolesterol dalam darah. Senyawa protein, asamlemak PUFA, serat, niasin, dan kalsium di dalam tempe dapatmengurangi jumlah kolesterol jahat.

Pembaasan yang pertama adalah Rhizopus oryzae. Rhizopus oryzae merupakan spesies yang termasuk dalam Kingdom Fungi , Divisio Zygomycota, Class Zygomycetes, Ordo Mucorales, Family Mucoraceae, dan Genus Rhizopus.

Rhizopus oryzae merupakan jamur yang sering digunakan dalam pembuatan tempe. Jamur ini aman dikonsumsi karena tidak menghasilkan toksin dan mampu menghasilkan asam laktat. Rhizopus oryzae mempunyai kemampuan mengurai lemak kompleks menjadi trigliserida dan asam amino. Selain itu jamur ini juga mampu menghasilkan protease. Menurut Sorenson dan Hesseltine (1986), Rhizopus oryzae tumbuh baik pada kisaran pH 3,4-6. Pada penelitian, semakin lama waktu fermentasi, pH tempe semakin meningkatsampai pH 8,4, sehingga jamur semakin menurun karena pH tinggi kurang sesuai untuk pertumbuhan jamur. Secara umumjamur juga membutuhkan air untuk pertumbuhannya, tetapi kebutuhan air untuk jamur lebih sedikit dibandingkan dengan bakteri. Selain pH dan kadar air, jumlah nutrien dalam bahan juga dibutuhkan oleh jamur.

Ciri-ciri R. oryzae secara umum, antara lain ialah hifa tidak bersekat (senositik), hidup sebagai saprotrof, yaitu dengan menguraikan senyawa organik. Pembuatan tempedilakukan secara aerobik. Reproduksi aseksual cendawan R.oryzae dilakukan dengan cara membentuk sporangium yang didalamnya terdapat sporangiospora. Pada R. oryzae terdapatstolon, yaitu hifa yang terletak di antara dua kumpulan sporangiofor (tangkai sporangium). Reproduksi secara seksual dilakukan dengan fusi hifa (+) dan hifa (-) membentuk progamentangium. Progamentangium akan membentukgametangium. Setelah terbentuk gamentangium, akan terjadipenyatuan plasma yang disebut plasmogami. Hasil peleburanplasma akan membentuk cigit yang kemudian tumbuh menjadi zigospora. Zigospora yang telah tumbuh akan melakukan penyatuan inti yang disebut kariogami dan akhirnya

berkembang menjadi sporangium kecambah. Di dalamsporangium kecambah setelah meiosis akan terbentuk spora (+) dan spora (-) yang masing-masing akan tumbuh menjadi hifa (+) dan hifa (-).

Siklus hidup Rhizopus oryzae

Sifat-sifat Rhizopus oryzae, yaitu koloni berwarna putih berangsur-angsur menjadi abu-abu, stolon halus atau sedikit kasar dan tidak berwarna hingga kuning kecoklatan. Sporangiofora tumbuh dari stolon dan mengarahke udara, baik tunggal atau dalam kelompok (hingga 5 sporangiofora), rhizoid tumbuh berlawanan dan terletak pada posisi yang sama dengan sporangiofora. Terdapat sporangia globus atau sub globus dengan dinding berspinulosa (duri-duri pendek), yang berwarna coklat gelap sampai hitam bila telah masak. Kolumela oval hinggabulat dengan dinding halus atau sedikit kasar. Rhizopus oryzae memiliki spora bulat, oval atau berbentuk elips atau silinder. Suhu optimal untuk pertumbuhan jamur ini adalah 350C, minimal 5-70C dan maksimal 440C. Berdasarkanasam laktat yang dihasilkan Rhizopus oryzae termasuk mikroba heterofermentatif.

Pembahasan selanjutnya yaitu Rhizopus nigricans. Rhizopusnigricans merupakan spesies yang termasuk dalam Kingdom Fungi, Divisio Zygomycota, Class Zygomycetes, Ordo Mucorales, Family Mucoraceae, dan Genus Rhizopus.

Rhizopus nigricans merupakan jamur yang terdapat pada roti. Jika roti lembab disimpan di tempat yang hangat dangelap, beberapa hari kemudian akan tampak jamur tumbuh diatasnya. Spora yang berkecambah pada permukaan roti akan membentuk massa yang bercabang, berwarna perak dengan hifa tidak bersekat. Dalam beberapa hari, miseliumakan menutupi permukaan roti dari rhizoidnya menembus kedalam roti.

Kapang Kapang merupakan mikroba dalam kelompok Fungi yang berbentuk

filamen, yaitu struktumya terdiri dari benang-benang halusyang disebut hifa. Kumpulan dari banyak hifa membentukkumpulan massa yang disebut miselium dan lebih mudah dilihatoleh mata tanpa menggunakan mikroskop. Contoh miselium adalahserat putih seperti kapas yang tumbuh pada tempe.

Kapang juga mempunyai struktur yang disebut spora yang padaumumnya terletak pada ujung-ujung dari hifa, dan merupakanstruktur yang sangat ringan dan mudah menyebar kemana-mana.Spora merupakan alat perkembangbiakan kapang, karena padakondisi substrat dan lingkungan yang baik spora dapatbergerminasi dan tumbuh menjadi struktur kapang yang lengkap.Dari satu struktur kapang dapat dihasilkan beratus-ratus sporayang mudah menyebar dan mencemari pangan, kemudian tumbuhmenjadi bentuk kapang yang lengkap.

Jika dilihat dl bawah mikroskop, berbagai jenis kapangmempunyai struktur hifa dan spora yang berbeda-beda, dankarakteristik struktur tersebut digunakan untukmengidentifikasi kapang. Spora kapang pada umumnya mempunyaiwarna tertentu tergantung dari jenis kapangnya. Oleh karenaitu pertumbuhan kapang pada pangan mudah dilihat dengan mata,yaitu ditandai dengan perubahan warna yang menunjukkan adanyaspora kapang dan sering disebut sebagai bulukan.

Selain dapat menyebabkan kerusakan pangan, beberapa kapangtertentu juga bermanfaat karena digunakan dalam prosesfermentasi pangan. Tabel 1 menyajikan berbagai jenis kapangyang sering tumbuh pada pangan, serta jenis pangan yangdirusak dan kegunaannya dalam proses fermentasi pangan.

Tabel 1. Beberapa Jenis Kapang untuk Fermentasi dan PerusakBahan Pangan

Jenis Kapang Warna Spora Pangan yangDirusak

Makanan yangDifermentasi

Aspergillus Hitam, hijau Roti,serealia,kacang-kacangan

Kecap,tauco (A.orryzae)

Penicillium Biru-hijau Buah-buahan,sitrus, keju

Keju (P.roqueforti)

Rhizopus Hitam di atas Roti, sayuran,Tempe, oncom

hifa berwarnaputih

buah-buahan hitam (R.oryzae,R.oligosporus)

Neurospora(Monilia)

Oranye-merah Nasi Oncom merah

Beberapa kapang jika tumbuh pada pangan dapat memproduksiracun yang berbahaya yang disebut toksin (racun) kapang ataumikotoksin. Spesies kapang yang memproduksi mikotoksinterutama adalah dari jenis Aspergillus, Penicillium dan Fusarium.Beberapa contoh mikotoksin yang sering ditemukan pada panganmisalnya aflatoksin yang diproduksi oleh Asperglllus flavus danokratoksin yang diproduksi oleh Aspergillus ochraceus.

Pertumbuhan mikroba pada pangan dipengaruhi oleh berbagaifaktor, dan setiap mikroba membutuhkan kondisi pertumbuhanyang berbeda. Oleh karena itu jenis dan jumlah mikroba yangdapat tumbuh kemudian menjadi dominan pada setiap pangan jugaberbeda, tergantung dari jenis pangan tersebut. Pada kondisiyang optimum untuk masing-masing mikroba, bakteri akan tumbuhlebih cepat dibandingkan dengan kapang dan kamir. Hal inidisebabkan bakteri mempunyai struktur sel yang lebihsederhana, sehingga pada kebanyakan bakteri hanya membutuhkanwaktu 20 menit untuk membelah. Struktur sel kapang dan kamirlebih kompleks daripada bakteri dan membutuhkan waktu lebihlama untuk membentuk sel baru, yaitu sekitar 2 jam atau lebih.

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba pada pangandibedakan atas dua kelompok, yaitu:

1.   Karasteristik pangan:

Aktivitas air (aw) Nilai pH (keasaman) Kandungan gizi Senyawa antimikroba

1. Kondisi lingkungan:

Suhu Oksigen Kelembaban

PERANAN Rhizopus Oryzae PADA INDUSTRI TEMPE DALAM PERANAN PENINGKATAN GIZI PANGAN

Posted January 13, 2011 by aguskrisno in KAJIAN MIKROBIOLOGI PANGAN. Leave a Comment

Rhizopus Oryzae pada industri tempe

Tempe adalah makanan yang dibuat dari fermentasi terhadap bijikedelai atau beberapa bahan lain yang menggunakan beberapa jenis kapang Rhizopus, seperti Rhizopus oligosporus, Rh. oryzae, Rh. stolonifer (kapang roti), atau Rh. arrhizus, sehingga membentuk padatan kompak berwarna putih. Sediaan fermentasi ini secara umum dikenal sebagai ragi tempe. Warna putih pada tempe disebabkan adanya miselia jamur yang tumbuh pada permukaan biji kedelai. Tekstur kompak juga disebabkan oleh mise1ia jamur yang menghubungkan biji-biji kedelai tersebut. Banyak sekali jamur yang aktif selama fermentasi, tetapi umumnya parapeneliti menganggap bahwa Rhizopus sp merupakan jamur yang paling dominan. Jamur yang tumbuh pada kedelai tersebut menghasilkan enzim-enzim yang mampu merombak senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana sehingga senyawatersebut dengan cepat dapat dipergunakan oleh tubuh.

Jamur Rhizopus oryzae merupakan jamur yang sering digunakan dalampembuatan tempe (Soetrisno, 1996). Jamur Rhizopus oryzae aman dikonsumsi karena tidak menghasilkan toksin dan mampu menghasilkan asam laktat (Purwoko dan Pamudyanti, 2004). JamurRhizopus oryzae mempunyai kemampuan mengurai lemak kompleks menjadi trigliserida dan asam amino (Septiani, 2004). Selain itu jamur Rhizopus oryzae mampu menghasilkan protease (Margiono, 1992). Menurut Sorenson dan Hesseltine (1986), Rhizopus sp tumbuh baik pada kisaran pH 3,4-6. Pada penelitian semakin lama waktu fermentasi, pH tempe semakin meningkat sampai pH 8,4, sehinggajamur semakin menurun karena pH tinggi kurang sesuai untuk pertumbuhan jamur. Secara umum jamur juga membutuhkan air untuk pertumbuhannya, tetapi kebutuhan air jamur lebih sedikit dibandingkan dengan bakteri. Selain pH dankadar air yang kurang sesuai untuk pertumbuhan jamur, jumlah nutrien dalam bahan, juga dibutuhkan oleh jamur.

Rhizopus Oryzae meningkatkan gizi pangan

Pada tempe terdapat jamur Rhizopus oryzae yang mengalami fermentasi. Fermentasi adalah proses produksi energi dalam seldalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikanfermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengantanpa akseptor elektron eksternal.

Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan.

Persamaan Reaksi Kimia:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)

Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan.Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pembuatan tempe adalah sebagai berikut:1. Oksigen

Oksigen dibutuhkan untuk pertumbuhan kapang. Aliran udara yangterlalu cepat menyebabkan proses metabolisme akan berjalan cepat sehingga dihasilkan panas yang dapat merusak pertumbuhankapang. Oleh karena itu apabila digunakan kantong plastik sebagai bahan pembungkusnya maka sebaiknya pada kantong tersebut diberi lubang dengan jarak antara lubang yang satu dengan lubang lainnya sekitar 2 cm.

2. Uap air

Uap air yang berlebihan akan menghambat pertumbuhan kapang. Hal ini disebabkan karena setiap jenis kapang mempunyai Aw optimum untuk pertumbuhannya.

3. Suhu

Kapang tempe dapat digolongkan kedalam mikroba yang bersifat mesofilik, yaitu dapat tumbuh baik pada suhu ruang (25-27oC). Oleh karena itu, maka pada waktu pemeraman, suhu ruangan tempat pemeraman perlu diperhatikan.

4. Keaktifan Laru

Laru yang disimpan pada suatu periode tertentu akan berkurang keaktifannya. Karena itu pada pembuatan tape sebaiknya digunakan laru yang belum terlalu lama disimpan agar dalam pembuatan tempe tidak mengalami kegagalan.

Untuk membeuat tempe dibutuhkan inokulum atau laru tempe atau ragi tempe. Laru tempe dapat dijumpai dalam berbagai bentuk misalnya bentuk tepung atau yang menempel pada daun waru dan dikenal dengan nama Usar. Laru dalam bentuk tepung dibuat dengan cara menumbuhkan spora kapang pada bahan, dikeringkan dan kemudian ditumbuk. Bahan yang akan digunakan untuk sporulasi dapat bermacam-macam seperti tepung terigu, beras, jagung, atau umbi-umbian.

Berdasarkan atas tingkat kemurniannya, inokulum atau laru tempe dapat dibedakan atas: inokulum murni tunggal, inokulum campuran, dan inokulum murni campuran. Adapun perbedaannya adalah pada jenis dan banyaknya mikroba yang terdapat dan berperan dalam laru tersebut.

Mikroba yang sering dijumpai pada laru tempe adalah kapang jenis Rhizopus oligosporus, atau kapang dari jenis R. oryzae. Sedangkan pada laru murni campuran selain kapang Rhizopus oligosporus, dapat dijumpai pula kultur murni Klebsiella.

Selain bakteri Klebsiella, ada beberapa jenis bakteri yang berperan pula dalam proses fermentasi tempe diantaranya adalah: Bacillus sp., Lactobacillus sp., Pediococcus sp., Streptococcus sp., dan beberapa genus bakteri yang memproduksivitamin B12. Adanya bakteri Bacillus sp pada tempe merupakan kontaminan, sehingga hal ini tidak diinginkan.

Pada tempe yang berbeda asalnya sering dijumpai adanya kapang yang berbeda pula (Dwidjoseputro dan Wolf, 1970). Jenis kapang

yang terdapat pada tempe Malang adalah R. oryzae., R. oligosporus., R. arrhizus dan Mucor rouxii. Kapang tempe dari daerah Surakarta adalah R. oryzaei dan R. stolonifer sedangkanpada tempe Jakarta dapat dijumpai adanya kapang Mucor javanicus., Trichosporon pullulans., A. niger dan Fusarium sp.

(Anonymous,2010)

Masing-masing varietas dari kapang Rhizopus berbeda reaksi biokimianya, hal ini terutama disebabkan adanya perbedaan darienzim yang dihasilkan. Pektinase hanya disintesa oleh R. arrhizus dan R. stolonifer. Sedangkan enzim amilase disintesa oleh R. oligosporus dan R. oryzae tetapi tidak disintesa oleh R. arrhizus.

Selama proses fermentasi, kedelai akan mengalami perubahan baik fisik maupun kimianya. Protein kedelai dengan adanya aktivitas proteolitik kapang akan diuraikan menjadi asan-asam amino, sehingga nitrogen terlarutnya akan mengalami peningkatan. Dengan adanya peningkatan dari nitrogen terlarut maka pH juga akan mengalami peningkatan. Nilai pH untuk tempe yang baik berkisar antara 6,3 sampai 6,5. Kedelai yang telah difermentasi menjadi tempe akan lebih mudah dicerna. Selama proses fermentasi karbohidrat dan protein akan dipecah oleh kapang menjadi bagian-bagian yang lebih mudah larut, mudah dicerna dan ternyata bau langu dari kedelai juga akan hilang.

Kadar air kedelai pada saat sebelum fermentasi mempengaruhi pertumbuhan kapang. Selama proses fermentasi akan terjadi perubahan pada kadar air dimana setelah 24 jam fermentasi, kadar air kedelai akan mengalami penurunan menjadi sekitar 61%dan setelah 40 jam fermentasi akan meningkat lagi menjadi 64% (Sudarmaji dan Markakis, 1977).

Perubahan-perubahan lain yang terjadi selama fermentasi tempe adalah berkurangnya kandungan oligosakarida penyebab flatulence. Penurunan tersebut akan terus berlangsung sampai fermentasi 72 jam.

Selama fermentasi, asam amino bebas juga akan mengalami peningkatan dan peningkatannya akan mencapai jumlah terbesar

pada waktu fermentasi 72 jam (Murata et al., 1967). Kandungan serat kasar dan vitamin akan meningkat pula selama fermentasi kecuali vitamin B1 atau yang lebih dikenal dengan thiamin (Shurtleff dan Aoyagi).

Peranan Rhizopus Oryzae dalam meningkatkan gizi tempe

Kedelai merupakan bahan baku tempe. Kandungan Kedelai (100 gr.) – Protein 34,9 gram – Kalori 331 kal – Lemak 18,1 gram – Hidrat Arang 34,8 gram – Kalsium 227 mg – Fosfor 585 mg– Besi 8 mg – Vitamin A 110 SI – Vitamin B1 1,07 mg – Air 7,5 gram. Pada pembuatan tempe selama proses fermentasi, kedelai akan mengalami perubahan baik fisik maupun kimianya. Protein kedelai dengan adanya aktivitas proteolitik kapang akan diuraikan menjadi asan-asam amino, sehingga nitrogen terlarutnya akan mengalami peningkatan. Dengan adanya peningkatan dari nitrogen terlarut maka pH juga akan mengalamipeningkatan. Nilai pH untuk tempe yang baik berkisar antara 6,3 sampai 6,5. Kedelai yang telah difermentasi menjadi tempe akan lebih mudah dicerna. Selama proses fermentasi karbohidratdan protein akan dipecah oleh kapang menjadi bagian-bagian yang lebih mudah larut, mudah dicerna dan ternyata bau langu dari kedelai juga akan hilang.

Kadar air kedelai pada saat sebelum fermentasi mempengaruhi pertumbuhan kapang. Selama proses fermentasi akan terjadi perubahan pada kadar air dimana setelah 24 jam fermentasi, kadar air kedelai akan mengalami penurunan menjadi sekitar 61%dan setelah 40 jam fermentasi akan meningkat lagi menjadi 64% (Sudarmaji dan Markakis, 1977).

Perubahan-perubahan lain yang terjadi selama fermentasi tempe adalah berkurangnya kandungan oligosakarida penyebab flatulence. Penurunan tersebut akan terus berlangsung sampai fermentasi 72 jam.

Selama fermentasi, asam amino bebas juga akan mengalami peningkatan dan peningkatannya akan mencapai jumlah terbesar pada waktu fermentasi 72 jam (Murata et al., 1967). Kandungan serat kasar dan vitamin akan meningkat pula selama fermentasi kecuali vitamin B1 atau yang lebih dikenal dengan thiamin.