KETERLIBATAN ENZIM DALAM BAHAN PANGAN SERTA MEKANISMENYA

Enzim merupakan material yang penerapannya pada kehidupan sudah dilakukan manusia sejak peradaban dimulai. Proses fermentasi untuk membuat roti atau minuman telah dilakukan oleh bangsa Mesir sejak 6000 tahun lalu. Sementara di tanah air, masyarakat telah terbiasa makan tempe, tahu, atau kecap yang merupakan produk fermentasi mungkin sejak ratusan tahun lalu. Tanpa diketahui oleh para nenek moyang, bahwa enzim yang terdapat pada yeast dan jamur yang dipakai itulah yang mengubah gandum menjadi roti dan kedelai menjadi tempe yang lezat.

Sejak tahun 70'an, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) telah menyadari, bahwa enzim akan memegang peranan penting dalam industri Indonesia. Enzim adalah protein tidak beracun namun mampu mempercepat laju reaksi kimia dalam suhu dan derajat keasaman yang lembut. Produk yang dihasilkannya sangat spesifik sehingga dapat diperhitungkan dengan mudah. Enzim menjadi primadona industri saat ini dan di masa yang akan datang karena melalui penggunaannya, energi dapat dihemat dan akrab dengan lingkungan. Saat ini penggunaan enzim dalam industri makanan dan minuman, industri tekstil, industri kulit dan kertas di Indonesia semakin meningkat. Dilaporkan, enzim amilase yang digunakan dalam industri tekstil di Bandung - Jawa Barat, jumlahnya tidak kurang dari 4 ton per bulan atau sekitar 2- 3 juta dolar Amerika setiap bulannya dan semuanya diimpor.

Oleh karena itu, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) telah sejak lama mengumpulkan dan menseleksi mikroba penghasil enzim khususnya penghasil enzim amilase (pemecah zat tepung), lipase (pemecah lemak), dan protease (pemecah protein). Ke tiga enzim ini sudah amat luas dipakai dalam industri gula cair dan tekstil serta kertas, industri modifikasi lemak, dan industri kulit. Paling tidak, ada 3 Pusat Penelitian (Puslit) di lingkungan LIPI yang bekerja dengan enzim yaitu Puslit Bioteknologi, Puslit Biologi dan Puslit Kimia Terapan.

Pada saat ini Puslit Biologi tengah melakukan seleksi ulang terhadap koleksi mikroba penghasil ke 3 enzim di atas. Sementara itu Puslit Kimia Terapan telah mengembangkan produksi enzim a amilase sekala laboratorium dan Puslitbang Bioteknologi telah mengembangkan dan mempatenkan proses produksi enzim glukoamilase menggunakan kapang Rhizopus melalui UNIQUEST di Australia dan mengujicoba proses serupa menggunakan kapang Aspergillus sampai sekala 500 liter. Kini LIPI dengan berbagai fasilitasnya siap bermitra untuk mengembangkannya ke tingkat komersial.

Sekitar 80% darin enzim industrial adalah enzim hidrolitik, yang digunakan unutk depolimerisasi (pemecahan molekul-molekul yang komples menjadi yang lebih sedarhana) bahan-bahan alami. Hampir 60% dari kelompok enzim hidrolitik ini adalah proteolitik yang digunakan selain untuk industri pangan misalnya dairy industries, juga untuk industri kulit dan deterjen.

Kemudian disusul karbohidrase sekitar 30% yang dipakai untuk keperluan industri pati-patian, baking, distilasi, pembuatan bir, dan juga industri tekstil. Lipase dan highly specialized enzymes, seperti untuk keperluan farmasi, analitik dan pengembangan, menempati posisi berikutnya.

Enzim amilase digunakan untuk menghidrolisis pati menjadi suatu produk yang larut dalam air serta mempunyai berat molekul rendah yaitu glukosa. Enzim ini banyak digunakan pada industri minuman misalnya pembuatan High Fructose Syrup (HFS) maupun pada industri tekstil. Enzim amilase dapat diproduksi oleh berbagai jenis mikroorganisma terutama

dari keluarga Bacillus, Psedomonas dan Clostridium. Bakteri potensial yang akhir-akhir ini banyak digunakan untuk memproduksi enzim amilase pada skala industri antara lain Bacillus licheniformis dan B.stearothermophillus. Bahkan penggunaan B.stearothermophillus lebih disukai karena mampu menghasilkan enzim yang bersifat termostabil sehingga dapat menekan biaya produksi.

Enzim proteolitik memainkan peranan yang penting pada industri makanan (misalnya dalam proses konversi susu menjadi keju), sebagai bahan pada deterjen maupun pada pemrosesan kulit. Protease yang dipakai secara komersial seperti serine protease dan metalloprotease, biasanya berasal dari Bacillus subtilis yang mempunyai kemampuan produksi dan sekresi enzim yang tinggi. Produsen enzim protease lainnya adalah Pseudomanas aeruginosa dan Staphylococcus aureus. Pemakaian enzim protease dalam proses tanning kulit dapat meningkatkan kualitas kulit, disamping itu juga merupakan pemakaian produk bioteknologi yang ramah lingkungan karena dapat mengurangi beban polusi limbah industri kulit.

Enzim lipase (triacylglycerol acylhydrolases) banyak diproduksi oleh berbagai jenis mikroorganisma baik tunggal maupun bersamaan dengan enzim esterase. Mikroba penghasil lipase antara lain adalah Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Staphylocococcus aureus dan Bacillus subtilis. Enzim lipase ini digunakan sebagai biokatalis untuk memproduksi asam lemak bebas, gliserol, berbagai ester, sebagian gliserida, dan lemak yang dimodifikasi atau diesterifikasi dari substrat yang murah, seperti minyak kelapa sawit. Produk-produk tersebut secara luas digunakan dalam industri farmasi, kimia dan makanan.

Ada dua jenis enzim yang sangat penting, yaitu diastase dan protease. Diastase adalah suatu enzim kombinasi dari alpha dan beta amylase, dan berfungsi mengubah pati yang rusak menjadi gula maltose. Sehingga bila butir-butir pati rusak atau kurang tahan disenyawakan dengan diastase, maka alpha amylase akan mengubah pati menjadi dekstrin. Sedangkan beta amylase mengubah dekstrin dan pati hancur menjadi gula maltose. Selanjutnya gula maltose diubah oleh enzim maltose menjadi gula biasa, yang bila diasimilasikan dengan ragi akan menghasilkan karbondioksida yang dapat mengembangkan adonan, alkohol dan sejumlah kecil bahan lain seperti asam. Enzim protease berfungsi melembekkan, melembutkan atau menurunkan gluten yang membentuk protein.

Tiga hal yang dapat mempengaruhi kegiatan enzim yaitu: suhu atau temperatur, kemasaman dan jangka waktu. Kegiatan enzim akan meningkat bila suhu dinaikkan hingga 145o F, selanjutnya diatas suhu tersebut kegiatan enzim akan menurun sehingga akhirnya berhenti bekerja. Sedangkan pada bahan yang bersifat masam yaitu antara pH 4,6 - 4,8 maka akan terbentuk maltose dalam jumlah besar. Jangka waktu juga memegang peranan penting terhadap kegiatan enzim, makin lama enzim bereaksi dalam suatu bahan makin banyak produksi yang dapat dicapai, sehingga enzim akan terus bekerja selama ada bahan tempat enzim tersebut bereaksi.

Berikut ini ada beberapa fungsi enzim dalam peragian, yaitu:

1.	Dari bahan tepung dan sirup malt, enzim diastase berguna mencairkan pati, dan mengubah pati cair menjadi gula malt (jelai).
2.	Dari bahan tepung dan sirup malt, enzim protease berguna melembutkan gluten sehingga adonan roti dapat mengembang.
3.	Dari sumber ragi, enzim invertase dapat mengubah gula tebu menjadi gula campuran (invert sugar).
4.	Dari sumber ragi, enzim maltase dapat mengubah gula malt menjadi gula dekstrose.
5.	Dari sumber ragi, enzim zymase dapat mengubah gula campuran dan gula dektrose menjadi gas karbondioksida ang mengembangkan adonan dan alkohol yang hilang dari dalam roti selama proses pembakaran atau oven.

Rujukan:

· http://blogs.unpad.ac.id/file

· http://www.beritaiptek.com/berita-beritaiptek-2006-05-19-Extremozim.htm

· http://www.pipimm.org.htm

· http://www.warintek.bantulkab.go.id.htm