PROTEIN

PENDAHULUAN

Latar belakang

Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.

Kebanyakan protein merupakan enzim atau sub unit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.

Protein merupakan polimer yang terdiri dari satuan asam amino yang terikat secara kovalen. Hubungan kovalen dasarnya adalah suatu ikatan amida sederhana, yang dibentuk oleh kondensasi gugus amino suatu asam amino dengan gugus asam amino lainnya. Ikatan amida ini diberi nama khusus yaitu ikatan amida. Pembentukan (formasi) ikatan peptida asam amino penyusunannya secara termodinamis kurang menguntungkan, alasan utama untuk ini adalah bahwa pembentukkan mata rantai peptida (amida) antara dua asam amino terpisah mengharuskan bahwa gugus-gugus yang bereaksi pertama-tama diubah dari bentuk-bentuk zwitterion yang lebih stabil menjadi bentuk-bentuk tak terionisasikan (-COOH) dan (-NH₂).

Protein merupakan senyawa makromolekul yang sangat penting bagi kepentingan suatu makhluk hidup. Semua sel menyusun protein tertentu,  semua protein manusia dibangun oleh 20 asam amino, tetapi variasi dalam panjangnya rantai urutan asam amino dan kandungannya berkombinasi dan memungkinkan tersusunnya rantai molekul yang berbeda-beda hampir tanpa batas. Asam-asam amino masuk ke dalam tubuh melalui sumber makanan yang kita makan sehari-hari, contohnya padi. Kemudian asam amino larut ke sel-sel, jaringan-jaringan dan membentuk protein (Anonim², 2004).

Tujuan praktikum

            Tujuan praktikum adalah untuk mengetahui kandungan protein dan nitrogen dalam tanaman.

TINJAUAN PUSTAKA

Protein merupakan polimer alam yang tersusun dari berbagai asam amino. Hasil hidrolisis protein biasanya berbentuk asam amino. Asam amino mempunyai gugus asam (COOH) dan gugus amino (NH₂), sehingga dapat bersifat asam maupun basa. Pada asam amino, atom C yang mengikat (COOH) dan (NH₂) disebut C - alfa. Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup. Fungsinya terutama ialah sebagai unsur pembentuk struktur sel, misalnya dalam rambut, wol, kolagen, jaringan penghubung, membrane sel dan lain-lain. Selain itu dapat pula berfungsi sebagai protein yang aktif, seperti misalnya enzim, yang berperan sebagai katalis segala proses biokimia dalam sel. Protein aktif selain enzim yaitu hormon, pembawa O₂, protein yang terikat pada gen, toksin, antibodi/antigen dan lain-lain.

Ciri utama molekul protein antara lain :

1. Berat molekulnya besar, ribuan sampai jutaan, sehingga merupakan suatu makromolekul.
2. Umumnya terdiri atas 20 macam asam amino. Asam amino berikatan secara kovalen satu dengan yang lainnya dalam variasi urutan yang macam-macam membentuk suatu rantai polipeptida. Ikatan peptida merupakan ikatan antara gugus α-karboksilat dari asam amino yang satu dengan gugus α-amino dari asam amino yang lainnya.
3. Terdapat ikatan kimia lain, yang menyebabkan terbentuknya lengkungan-lengkungan rantai polipepetida menjadi struktur 3 dimensi protein.
4. Struktur tidak stabil terhadap beberapa faktor seperti pH, radiasi, temperature, medium pelarut organic dan deterjen.
5. Umumnya reaktif dan sangat spesifik, disebabkan terdapatnya gugus samping yang reaktif dan susunan khas struktur makromolekulnya.

Nitrogen adalah unsur penting yang ditemukan dalam sel hidup, seperti asam amino, protein (termasuk enzim) dan asam nukleat (DNA dan RNA), yang lainnya seperti poliamin dan klorofil yang dapat memainkan peran penting dalam organisme.

Meskipun nitrogen tersedia di udara, hanya beberapa bakteri yang mempunyai kemampuan untuk melakukan fiksasi nitrogen untuk mensintesa amonia. Pada asosiasi simbiotik seperti nodul akar tanaman legum merupakan proses penting, meskipun pada sebagian besar tanaman nitrat merupakan satu-satunya  sumber nitrogen dan diambil dari tanah oleh akar. Nitrat diambil oleh akar, bisa juga direduksi dalam akar menjadi amonia, disimpan dalam vakuola sel akar atau diangkut ke tunas melalui xylem. Nitrat yang diterima tunas disimpan atau direduksi oleh organ batang atau daun. Asimilasi NO3 yang leebih besar pada akar, batang atau daun tergantung pada spesies dan kecepatan pengambilan NO3-. Tanaman tropikal dan subtropikal mereduksi NO3- pada tunas yang dominan, sedang pada tanaman legum mereduksi NO3- lebih banyak terjadi pada akar, khususnya pada saat konsentrasi NO3 rendah.

Amonia berada dalam bentuk NH4+ dalam tanah masam anaerobik dan dapat secara langsung diambil, contohnya pada tanaman conifer dan padi. Pada umumnya NH4+ yang diambil dari tanah diasimilasi dengan cepat menjadi asam amino atau senyawa nitrogen yang lain dan selanjutnya diangkut ke tunas. Dibandingkan dengan NO3-, hanya sedikit NH4+ yang disimpan di dalam jaringan akar atau di transport ke tunas melalui xylem. Jalur utama asimilasi NH4+ di dalam tanaman terdiri atas dua enzim, yaitu glutamin sintase (GS) dan glutamat sintase (juga dikenal sebagai glutamin oxoglutarat aminotransferase atau GOGAT).

Jalur alir N pada sel tanaman tergantung pada macam jaringan dan spesies tanaman sebagai nitrat yang diangkut dari akar kemudian biosintesa asam amino dimulai dengan glutamin/glutamat pada legum, nitrat direduksi dan dirubah menjadi bentuk organik terlebih dahulu di dalam akar baru kemudian diangkut melalui xylem, sehingga N yang datang ke daun dalam bentuk berbeda-beda, misal : asparagin atau glutamin, sedang pada buah atau biji yang sedang berkembang, di mana biosintesis asam amino aktif, akan menerima N dalam bentuk asam amino yang disuplai dari floem.

Disamping itu, umur jaringan juga berpengaruh terhadap alir N. Pada daun muda, menggunakan semua N yang datang untuk pertumbuhan, daun tua mengirim N yang diterima ke pucuk atau buah yang sedang berkembang, sedang pada daun menguning, mengubah semua protein dan senyawa N lainnya untuk di transport.

Asam amino merupakan unit pembangun protein dan di dalam tanaman mempunyai fungsi bermacam-macam, seperti pengangkut nitrogen antar akar, daun, buah dan sebagainya, sebagai prekusor untuk sintesis klorofil dan beberapa senyawa lain yang mengandung N , seperti kofaktor biotin (dari asam aspartat), thiamin pirofosfat (dari alanin dan methionin, Koenzim A (dari valin, asam aspartat dan methionin), sebagai sumber C dan N untuk produksi senyawa sekunder, seperti alkaloid, asam fenolat dan senyawa cyanogenik.

Metode Kjeldahl merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan dengan alkali kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi. Metode ini telah banyak mengalami modifikasi. Metode ini cocok digunakan secara semimikro, sebab hanya memerlukan jumlah sampel dan pereaksi yang sedikit dan waktu analisa yang pendek.

Cara Kjeldahl digunakan untuk menganalisis kadar protein kasar dalam bahan makanan secara tidak langsung, karena yang dianalisis dengan cara ini adalah kadar nitrogennya. Dengan mengalikan hasil analisis tersebut dengan angka konversi 6,25, diperoleh nilai protein dalam bahan makanan itu. Untuk beras, kedelai, dan gandum angka konversi berturut-turut sebagai berikut: 5,95, 5,71, dan 5,83. Angka 6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang biasanya mengandung 16% nitrogen.

Prinsip cara analisis Kjeldahl adalah sebagai berikut: mula-mula bahan didestruksi dengan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Amonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Cara Kjeldahl pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara makro dan semimakro. Cara makro Kjeldahl digunakan untuk contoh yang sukar dihomogenisasi dan besar contoh 1-3 g, sedang semimikro Kjeldahl dirancang untuk contoh ukuran kecil yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang homogen. Cara analisis tersebut akan berhasil baik dengan asumsi nitrogen dalam bentuk ikatan N-N dan N-O dalam sampel tidak terdapat dalam jumlah yang besar. Kekurangan cara analisis ini ialah bahwa purina, pirimidina, vitamin-vitamin, asam amino besar, kreatina, dan kreatinina ikut teranalisis dan terukur sebagai nitrogen protein. Walaupun demikian, cara ini kini masih digunakan dan dianggap cukup teliti untuk pengukuran kadar protein dalam bahan makanan.

Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi.

1.      Tahap destruksi

Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO2 dan H2O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi (NH4)2SO4. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator berupa campuran Na2SO4dan HgO (20:1). Gunning menganjurkan menggunakan K2SO4 atau CuSO4. Dengan penambahan katalisator tersebut titk didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Selain katalisator yang telah disebutkan tadi, kadang-kadang juga diberikan Selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke valensi rendah atau sebaliknya.

2.      Tahap destilasi

Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar supaya selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh asam khlorida atau asam borat 4 % dalam jumlah yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP.

3.      Tahap titrasi

Apabila penampung destilat digunakan asam khlorida maka sisa asam khorida yang bereaksi dengan ammonia dititrasi dengan NaOH standar (0,1 N). Akhir titrasi ditandai dengan tepat perubahan warna larutan menjadi merah muda dan tidak hilang selama 30 detik bila menggunakan indikator PP.

Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam khlorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda.Setelah diperoleh %N, selanjutnya dihitung kadar proteinnya dengan mengalikan suatu faktor. Besarnya faktor perkalian N menjadi protein ini tergantung pada persentase N yang menyusun protein dalam suatu bahan.

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan

            Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah pucuk daun kacang panjang, daun dewasa kacang panjang dan daun senescence.

Alat

            Alat yang digunakan dalam prakikum ini adalah pemanas Kjeldahl yamh dihubungkan dengan pengisap uap melalui aspirator, Labu Kjeldahl berukuran 100 ml/ 50 ml, alat destilasi lengakap dengan erlenmeyer berpenampang berukuran 125 ml dan buret 25 ml/ 50 ml.

Waktu dan tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, tanggal 01 Desember 2013 pada pukul 09.00 WITA-selesai. Di Laboratorium Analisis Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

Prosedur kerja

1.      Menyiapkan alat dan bahan.

2.      Menumbuk daun (sampel) hingga halus.

3.      Menimbang daun yang telah dikeringkan dan ditumbuk terlebih dahulu dengan menggunakan neraca analitik sebanyak 3000 mg (0,3 gr) dan kemudian dimasukkan kedalam labu Kjeldahl 100 ml.

4.      Menambahkan K₂SO₄ sebanyak 8 gram, HgO sebanyak 40 mg dan H₂SO₄ sebanyak 5 ml.

5.      Didihkan sampel selama 1-1,5 jam (sampai warna sampel pada labu Kjeldahl berubah), kemudian didinginkan dan diencerkan menjadi 60 ml dengan menambahkan larutan aquades.

6.      Mengambil larutan sampel yang sudah diencerkan sebanyak 20 ml dan diletakkan pada alat destilasi.

7.      Meletakkan labu erlenmeyer 125 ml yang berisi 5 ml H₃BO₃ dan 2-4 tetek indikator dibawah kondensor. Ujung tabung kondensor harus terendam dibawah larutan H₃BO₃.

8.      Menambahkan larutan NaOH sebanyak 8-10 ml, kemudian lakukan destilasi sampai tertampung kira-kira 15 ml destilasi dalam erlenmeyer.

9.      Membilas tabung kondemsor dengan air dan tampung bilasannya dalam erlenmeyer yang sama.

10.  Encerkan isi erlenmeyer sampai kira-kira 50 ml, kemudian titrasi dengan HCl 0,02 N sampai terjadi perubahan warna menjadi abu-abu.

11.  Perhitungan:

% N          = ml HCl x Normalitas x 14,007 x 100

                             1/3 Berat sampel (mg)

% Protein = % N x Faktor konversi

Keterangan:

Faktor koreksi yang digunakan adalah sebesar 6,25.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Tabel 1. Hasil perhitungan N (%) dan protein (%)

No.	Jenis Sampel	N (%)	Protein (%)
1.	Pucuk daun (daun muda)	0,91	5,68
2.	Daun dewasa	2,45	15,31
3.	Daun senescence	0,63	3,93

Cara perhitungan :

Diket, ml HCl                        = hasil akhir titrasi – hasil awal titrasi

                                                = 2,65 – 2,2

                                                = 0,45 ml

            Normalitas                   = 0,02 N

            1/3 berat sampel          = 60/3 = 20 ml

            Faktor koreksi             = 6,25

Dit,      % N                             = ...?

            % Protein                    = ...?

Jawab :

% N                 = ml HCl x normalitas x 14,007 x 100

                                    1/3 berat sampel (mg)

= 0,45 x 0,02 x 14,007 x 100

                                    20

= 0,63 %

% Protein        = % N x Faktor koreksi

                        = 0,63 % x 6,25

                        = 3,93 %.

Pembahasan

Praktikum kali ini menggunakan pucuk daun, daun dewasa dan daun senescence  dari tanaman kacang panjang. Pembentukan protein berawal dari proses anabolisme kemudian dirombak oleh tumbuhan melalui proses katabolisme. Pada tumbuhan protein dapat dilihat dari kandungan nitrogen pada tumbuhan. Kandungan nitrogen mempengaruhi pertumbuhan tanaman tersebut oleh karena itu tanaman sangat memerlukan nitrogen untuk pembentukan protein pada tanaman, apabila tanaman kekurangan kandungan N maka kandungan proteinnya pun kurang.

Adanya perbedaan umur daun menyebabkan  kandungan N dan kandungan protein daun tersebut berbeda-beda. Perbedaan ini mempengaruhi penyerapan air, kandungan N dan kandungan protein pada masing-masing daun tersebut. Daun yang lebih muda mengandung lebih banyak  kadar air. Daun muda (pucuk) memerlukan banyak kandungan N untuk pertumbuhan, daun muda (pucuk) ini menyerap banyak air pada proses fotosintesis maka menghasilkan protein lebih banyak. Jadi bisa dikatakan bahwa kandungan N dan protein hampir sama.

Akan tetapi pada praktikum ini kandungan N dan protein pada daun muda (pucuk) lebih rendah diandingkan dengan daun dewasa. Sedangkan pada daun dewasa mempunyai sel dan jaringan yang tidak terlalu bagus dibandingkan dengan daun muda (pucuk).

Daun senescence mengandung lebih sedikit air dibandingkan dengan daun muda (pucuk) dan daun dewasa karena sel daun senescence mempunyai sel dan jaringan yangada sudah rusak dan tidak mengalami pertumbuhan.

            Pada daun muda (pucuk) kacang panjang mengandung N sebesar 0,91% dan menghasilkan protein sebesar 5,68%. Pada daun dewasa kandungan N sebesar 2,45%, menghasilkan 15,31% protein. Pada daun senescence kandungan N sebesar 0,63% menghasilkan protein sebesar 3,93%. Ini  menunjukan bahwa peningkatan  kandungan N terhadap protein menghasilkan persentase yang berbeda, artinya dalam peningkatan kandungan N secara tidak langsung mempengaruhi juga terhadap kandungan protein yang dihasilkan oleh daun.

            Kandungan N dan kandungan protein tertinggi terdapat pada daun dewasa tanaman kacang panjang yaitu % N sebesar 2,45% dan % protein sebesar 15,31%, sedangkan daun yang memiliki kandungan N dan kandungan protein terendah terdapat pada daun senescence yaitu % N sebesar 0,63% dan % protein sebesar 3,93%.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

            Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini yaitu :

1.        Pembentukan protein berawal dari proses anabolisme kemudian dirombak oleh tumbuhan melalui proses katabolisme. Pada tumbuhan protein dapat dilihat dari kandungan nitrogen pada tumbuhan. Kandungan nitrogen mempengaruhi pertumbuhan tanaman tersebut oleh karena itu tanaman sangat memerlukan nitrogen untuk pembentukan protein pada tanaman.

2.        Kandungan N dan kandungan protein tertinggi terdapat pada daun dewasa tanaman kacang panjang yaitu % N sebesar 2,45% dan % protein sebesar 15,31%, sedangkan daun yang memiliki kandungan N dan kandungan protein terendah terdapat pada daun senescence yaitu % N sebesar 0,63% dan % protein sebesar 3,93%.

3.        Besarnya kandungan N dan kandungan protein pada daun tergantung pada umur daun, banyaknya penyerapan air yang terjadi pada daun dan pertumbuhan sel pada daun tersebut.

Saran

Dalam pelaksanaan praktikum memerlukan keseriusan serta tempat yang bersih, agar pelaksanaan praktikum lebih konsentrasi dalam melaksanakan praktikum sehingga praktikum bisa mencapai tujuan yang diharapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Fujiati. 2004. Ikhtisar Biokimia Dasar. FKUI. Jakarta

Girindra, Aisjah. 1986. Biokimia 1. Gramedia. Jakarta.

Tim Asisten. 2012. Penetapan Protein Pada Tanaman Dengan Menggunakan Metode Kjeldahl . Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat . Banjarbaru.

Toha, AHA. 2001. Biokimia: Metabilisme Biomolekul. Alfabeta : Bandung .

Wirahadikusumah, M . 1989 . Biokimia . ITB . Bandung

ENZIM PAPAIN

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kata enzim berasal dari bahasa Yunani yang arti harfiahnya adalah di dalam sel, selain itu kata enzim juga dikenal dengan istilah fermen yang berarti ragi atau cairan ragi. Istilah ini dalam literatur Jerman dan Prancis masih digunakan sebagai sinonim istilah enzim. Enzim adalah protein yang mempunyai sifat katalitik, sifat ini menyebabkan enzim berguna dalam telaah analitik. Beberapa enzim hanya terdiri atas protein, tetapi kebanyakan enzim mengandung komponen nonprotein tambahan seperti karbohidrat, lipid, logam, fosfat, atau beberapa bagian organik lain. Enzim lengkap disebut holoenzim; bagian protein,  apoenzim; dan bagian nonprotein. Senyawa yang diubah dalam reaksi yang dikatalisis enzim disebut substrat (Deman, 1997).

Meskipun enzim hanya merupakan komponen tambahan (minor) pada banyak makanan, namun memegang peranan penting. Enzim yang terdapat secara alami dalam makanan dapat mengubah susunan makanan tersebut, dalam beberapa kasus perubahan seperti itu dikehendaki tetapi dalam sebagian besar kasus itu tidak dikehendaki, sehingga enzim harus diaktifkan. Pemutihan sayuran adalah contoh perubahan yang tidak dikehendaki. Beberapa enzim dipakai sebagai indikator dalam metode analitik, fosfatase misalnya, dipakai dalam uji fosfatase suhu yang di pasteurisasi. Enzim dipakai juga sebagai alat bantu pemprosesan pada pemanufakturan makanan. Contohnya, renin yang terdapat dalam ekstrak isi lambung sapi, dipakai sebagai koagulan untuk susu pada produksi keju. Penekanan ilmu makanan dalam penelitian enzim berbeda dengan penelitian dalam biokimia. Ilmu makanan terutama menangani reaksi penguraian hidrolisis, dan oksidasi, sementara biokimia lebih banyak menangani mekanisme sintesis (Purnomo, 2011).

Papain merupakan enzim proteolitik yang diambil dari pepaya (Carica papaya). Papain digunakan untuk pengempukan daging, bahan penjernih pada industri minuman bir, industri tekstil, industri penyamakan kulit, industri farmasi, dan alat-alat kecantikan (kosmetik). Papain biasa diperdagangkan dalam bentuk serbuk putih kekuningan dan harus disimpan dibawah temperatur 4°C. Kelebihan papain dibandingkan proteolitik yang lain adalah lebih tahan terhadap proses suhu, mempunyai kisaran pH yang luas dan lebih murni dibandingkan bromelin dan ficin. Kisaran pH optimum papain berkisar antara 5-7,5 dan stabil pada suhu 60-70 °C (Fitriani, 2006).

Tujuan

Tujuan praktikum ini adalah untuk menguji aktivitas enzim papain pada santan kelapa untuk menghasilkan minyak.

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman pepaya (Carica papaya L.) merupakan herba menahun dan tingginya mencapai 8 m. Batang tak berkayu, bulat, berongga, bergetah dan terdapat bekas pangkal daun. Dapat hidup pada ketinggian tempat 1m-1.000m dari permukaan laut dan pada suhu udara 22°C-26°C. Pada umumnya semua bagian dari tanaman baik akar, batang, daun, biji dan buah dapat dimanfaatkan (Tjitroseopomo, 2004).

Menurut Tjitrosoepomo (2004), sistematika tumbuhan pepaya (Carica papaya L.) berdasarkan taksonominya adalah sebagai berikut:  

Kingdom         :  Plantae                                                                                                  

Divisi               :  Spermatophyta 

Class                :  Dicotyledoneae                                                                                     

Ordo                :  Cistales

Famili              :  Caricaceae

Genus              :  Carica

Spesies            :  Carica papaya L.                                                                                    

Nama lokal      :  Pepaya

Enzim yang berperan penting dalam hidrolisis protein ada 2 yaitu proteolitik yang dapat memecah ikatan protein menjadi peptida, dan peptidase yang dapat memecah ikatan peptida menjadi asam amino. Dengan kombinasi protease dan peptidase dapat memecah 90% ikatan peptida. Enzim papain tergolong protease sulhidril. Aktivitasnya tergantung pada adanya gugus sulfhidril pada sisi aktifnya. Enzim ini dapat dihambat oleh senyawa oksidator, alkilator, dan logam berat. Enzim papain mempunyai daya tahan panas paling tinggi diantara enzim-enzim proteolitik lainnya. Aktivitas enzim selain dipengaruhi oleh proses pembuatannya juga dipengaruhi oleh umur dan jenis varietas pepaya yang digunakan (Demam, 1997).

Enzim papain dapat diperoleh dengan menyadap getah buah papaya dengan pisau. Buah pepaya yang masih melekat di pohon digores memanjang dari pangkal sampai ujung buah dengan kedalaman goresan kurang lebih 2 mm dan getah pepaya dalam cawan. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam penyadapan getah buah pepaya agar diperoleh hasil yang maksimal adalah sebagai berikut: umur buah antara 2,5 - 3 bulan, waktu penyadapan dilakukan pagi hari sebelum pukul 08.00 dan sore hari setelah matahari terbenam, dan banyak goresan tiap kali penyadapan adalah 4 kali goresan (Fitriani, 2006).

Menurut Deman, (1997) papain juga tidak mengandung karbohidrat seperti pada bromelin dan ficin sehingga mempunyai energi aktivasi yang lebih rendah karena lebih murni dibandingkan enzim lain. Kualitas papain ditentukan oleh aktivitas proteolitik, semakin tinggi aktifitas proteolitiknya semakin baik kualitas enzimnya. Penelitian yang dilakukan didapatkan tepung papain kasar tanpa penambahan zat pengaktif dengan aktivitas proteolitik sebesar 0,7015 TU menggunakan pengeringan sinar matahari suhu 55 °C selama 8 jam. Penggunaan lama waktu pengeringan ini cenderung mengakibatkan aktivitas proteolitik tepung papain kasar mengalami kerusakan. Sehingga memerlukan cara untuk meningkatkan aktivitas proteolitik tepung papain kasar dengan penambahan zat pengaktif dan pengeringan yang dapat mengurangi kerusakan enzim (Demam, 1997).

Penambahan zat pengaktif sistein dan versen dapat meningkatkan aktivitas papain kasar. Sedangkan pengeringan dapat dipersingkat dengan menggunakan pengeringan oven. Kelebihan pengeringan oven dibanding pengeringan sinar matahari suhu pengeringannya lebih stabil dan bebas kontaminan. Sehingga kualitas produk yang dihasilkan lebih stabil dan menghindarkan kerusakan tepung papain kasar dari lama pengeringan yang terlalu lama. Berdasarkan hal di atas, maka diharapkan dengan penambahan zat pengaktif dan suhu pengeringan berbeda dapat mempengaruhi aktivitas proteolitik tepung papain kasar. Penelitian ini bertujuan memperoleh tepung papain kasar dengan aktivitas proteolitik tinggi dan membuktikan penambahan zat pengaktif dan suhu pengeringan mempunyai pengaruh nyata terhadap aktivitas proteolitik tepung papain kasar (Monti, 2000).

Dalam proses pengolahan hasil pertanian, produk pertanian tersebut sering kali harus dipisahkan untuk mendapatkan bagian yang diinginkan. Sentrifugasi merupakan suatu metode yang digunakan dalam pencapaian sedimentasi dimana partikel-partikel yang ada di dalam suatu bahan yang dipisahkan dari fluida oleh gaya sentrifugasi yang dikenakan pada partikel. Dalam hal ini, partikel yang dimaksud adalah solid, gas, atau liquid dan fluida. Dalam pengunaan metode sentrifugasi ini terdapat sebuah alat yang penting. Alat yang diperlukan dalam metode ini adalah Sentrifus. Metode sentrifugase dimaksudkan agar segala bentuk proses pemisahan zat dapat dipercepat. Hal ini sebagai jawaban atas lamanya waktu yang diperlukan dalam proses pemisahan zat jika dengan cara alamiah (Sudrajat, 2002).

Dalam metode sentrifugasi, prinsip yang digunakan yaitu dimana objek diputar secara horizontal pada jarak radial dari titik dimana titik tersebut dikenakan gaya. Pada saat objek diputar, partikel-partikel yang ada akan berpisah dan berpencar sesuai dengan berat jenis masing-masing partikel. Gaya yang berperan dalam proses teknik sentrifugasi ini yaitu gaya sentrifugal. Dengan adanya teknik ini, proses pengendapan suatu bahan akan lebih cepat dan optimum dibandingkan dengan menggunakan teknik biasa. Prinsip sentrifugasi ini dapat bekerja secara optimum jika para pengguna dapat memasukkan nilai RPM dan nilai konsentrasi yang tepat ke dalam alat sentrifus. Cara pengoperasian alat sentrifus dalam metode ini terbilang tidak terlalu sulit. Hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan alat tersebut yaitu sistem konsentrasi yang ingin dimasukkan ke dalam alat sentrifus dan kecepatan putar alat. Dalam proses penggunaannya, yang dilakukan pertama kali yaitu pengguna memasukkan nilai konsentrasi (%) dari endapan yang diinginkan. Kemudian pengguna memasukkan nilai RPM ke dalam alat sentrifus. Setelah nilai konsentrasi dan RPM selesai dimasukkan, maka alat sentrifus secara otomatis akan berjalan. Sebelumnya, alat sentrifus akan mengeluarkan nilai waktu putar (t) sebelum alat berputar. Kemudian alat akan bekerja secara otomatis dan jika konsentrasi yang diinginkan telah tercapai sebelum waktu yang telah ditentukan, maka simulasi secara otomatis akan berhenti. Namun jika konsentrasi belum tercapai, maka simulasi akan dengan otomatis menambahkan waktu putar (Sudrajat, 2002).

Kelapa adalah pohon serba guna bagi masyarakat tropika. Hampir semua bagiannya dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Pemanfaatan buah kelapa sebagai sumber bahan baku pembuatan minyak kelapa murni merupakan temuan baru hasil olahan dari buah kelapa. Sebagai katalisator, enzim didefinisikan sebagai suatu zat yang dapat mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi dalam hasil reaksi. Pada umumnya, penggunaan enzim telah meluas pada industri pengolahan pangan, termasuk pengolahan minyak kelapa adalah enzim yang menghidrolisis makro molekul karbohidrat dan protein. Salah satu dari enzim yang tergolong proteolitik ini adalah enzim papain, yang dapat diperoleh dari getah pepaya dan femipan. Enzim papain bisa digunakan dalam proses pembuatan minyak murni yang berasal dari santan kelapa (Sudrajat, 2002)

 Untuk mengetahui enzim papain dapat dilakukan untuk melakukan pengujian uji santan. Proses pengolahannya dengan cara fermentasi dan enzimitas hal ini dilakukan agar menghindari pemanasan yang berlebih saat membuat minyak kelapa dari santan. Fermentasi dan enzimitas dengan menggunakan campuran dari enzim papain pada buah pepaya muda yang sudah dihacurkan yang ditambahkan dengan asam cuka, adalah salah satu jalan keluar menghindari terjadinya pemanasan yang berlebih saat menghasilkan minyak dari santan. Menggunakan bahan-bahan ini juga tidaklah merugikan, karena enzim papain banyak terdapat dalam buah pepaya yang masih muda yang berusia sekitar 3 minggu (Sudrajat, 2002).

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. 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 lintasan metabolisme 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 (Fitriani, 2006).

Setelah mendapatkan getah pepaya dapat dilakukan isolasi enzim. Untuk mengisolasi enzim papain dari getah pepaya dilakukan 3 proses pemisahan:
 1. Ekstraksi padat-cair

Merupakan salah satu metode pemisahan cair-padatan. Pada proses ini komponen yang tidak larut dipisahkan dari padatan dengan bantuan solvent. Ketika solvent dicampur dengan sampel, maka solvent akan melarutkan ekstrak dengan difusi sampai terjadi keseimbangan konsentrasi.

2. Sentrifugasi

Merupakan cara memisahkan bagian seperti partikel dalam medan gaya sentrifugal partikel yang berukuran berbeda dalam berbagai ukuran. Densitas dan bentuk akan mengendap searah sentrifugal dengan kepentingan berbeda.

3. Presipitasi

Banyak agent pemisah yang digunakan untuk mengendapkan protein seperti garam proteolitik, polimer, panas, pH, dan solvent organik.

Getah hasil penyadapan buah selain diisolasi juga dapat diolah menjadi papain kasar (cured papain). Cara pengolahannya sebagai berikut. Getah dari penyadapan dicampur larutan sulfit 0.7% sebanyak empat kali jumlah getah, lalu diaduk hingga merata dengan alat pengaduk (mixer). Campuran ini biasanya akan membentuk emulsi getah bewama putih susu yang agak kental. Selanjutnya emulsi getah dikeringkan hingga menjadi papain kasar. Untuk mengeringkan emulsi getah menjadi papain kasar dapat dikerjakan dengan berbagai cara, yaitu :

a. Pengeringan dengan sinar matahari

Cara pengeringan ini hanya mengandalkan panas matahari. Mula-mula emulsi getah dituangkan merata dalam wadah plastik atau stainless steel setebal 1 cm. Setelah itu emulsi dijemur di bawah terik sinar matahari. Menurut pengalaman, emulsi akan mengering kalau dijemur dibawah teriknya sinar matahari selama &jam. Getah yang sudah kering be~pa papain kasar biasanya berbentuk serpihan-serpihan tipis belwama abu-abu hingga kecokelatan. Serpihanserpihan papain kasar ini sebaiknya segera dikemas dengan baik (IPB, 2002).

b. Pengeringan dengan pengering kabinet

Untuk pengeringan yang menggunakan pengering listrik yang berbentuk kabinet ini diawali dengan penuangan emulsi getah secara merata dengan ketebalan 1 cm dalam wadah plastik atau stainless steel. Setelah itu, wadah tersebut dimasukkan ke dalam lemari pengering listrik atau cabinet drier. Suhu lemari pengering ini sekitar 55'. Biasanya getah akan mengering dalam waktu sekitar 6 jam. Selama pengeringan, senantiasa diatur suhunya tetap stabil sehingga pengeringan berjalan secepat mungkin. Papain kasar hasil pengeringan ini berupa serpihan-serpihan tipis belwarna putih sampai keabu-abuan. Serpihan papain kasar ini segera dikemas dengan baik, setelah papain kasar ini digiling terlebih dahulu hingga menjadi tepung (IPB, 2002).

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan

Alat

Alat yang digunakan dalam praktikum ini berupa gelas ukur 100 ml, tabung reaksi, sentrifuse, corong, pipet tetes, dan cling warp.

Bahan

            Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah krim santan kelapa, getah buah pepaya muda, kapas, dan alkohol 70%.

Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Sabtu tanggal 19 Oktober 2013 pukul 16.00-18.00 WITA, bertempat di ruangan Hasan Basry  Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

Prosedur Kerja

1.      Penyediaan krim santan kelapa. Kelapa parut segar ditambah dengan aquades, kemudian diperas dan akan didapatkan santan. Santan yang diperoleh didiamkam selama 1 jam, untuk memisahkan antara krim santan dan air santan/skim. Krim santan akan terdapat pada bagian atas dan skim bagian bawah, pisahkan kedua bentuk ini dengan hati-hati.

2.      Penyediaan getah buah pepaya. Buah pepaya muda ditoreh dengan alat tahan karat, yang telah terlebih dahulu diolesi atau disterilkan dengan alkohol 70%  dan dipijarkan pada nyala  Bunsen, getah yang keluar ditampung sesuai dengan kebutuhan.

3.      Penambahan getah pepaya pada krim santan. Bersihkan semua peralatan yang digunakan dan meje kerja saudara dengan alkohol 70% saat akan melakukan percobaan. Siapkan sebanyak 5 buah tabung reaksi yang masing-masing berisikan 10 ml krim santan kelapa dan diberikan perlakuan penambahan getah buah pepaya dengan volume yang berbeda. Perlakuan tersebut adalah : tanpa penambahan getah, 30 tetes, 60 tetes, 90 tetes dan 120 tetes.

4.      Tutup masing-masing tabung reaksi dengan cling warp. Selanjutnya diamkan selama 24 jam, 72 jam dan 120 jam. Kemudian tabung reaksi diletakkan dalam alat sentrifuse dan lakukan sentrifuse selama 5 menit dengan kecepatan 20 RPM.

5.      Pengamatan dilakukan terhadap :

a.    Perubahan warna.

b.   Perubahan aroma.

c.    Tinggi minyak.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Tabel 1. Hasil praktikum pengujian aktivitas enzim.

Jam	Perlakuan	Pengamatan
		Warna	Aroma	Tinggi minyak (cm)
24 Jam Kelompok 3 dan 6	T0(3)	**	-	1,5
	T0 (6)	*	-	0,0
	T1 (3)	***	+	3,2
	T1 (6)	**	+	3,3
	T2 (3)	***	+	3,0
	T2 (6)	**	+	4,0
	T3 (3)	***	+	3,3
	T3(6)	**	+	2,9
	T4(3)	***	+	3,5
	T4 (6)	**	+	3,4
72 Jam Kelompok 1 dan 4	T0(1)
	T0 (4)	**	+	1,1
	T1 (1)	***	-	2,1
	T1 (4)	**	+	1,5
	T2 (1)	**	-	2,0
	T2 (4)	**	+	2,0
	T3 (1)	**	+	1,5
	T3(4)	***	+	1,7
	T4(1)	**	-	1,4
	T4 (4)	**	+	1,7
120 Jam Kelompok 2 dan 5	T0(2)	*	-	0,0
	T0 (5)	**	-	0,8
	T1 (2)	**	+	1,6
	T1 (5)	**	+	0,7
	T2 (2)	**	+	0,8
	T2 (5)	***	+	0,6
	T3 (2)	**	+	1,9
	T3(5)	**	+	1,0
	T4(2)	**	-	0,8
	T4 (5)	**	-	0,6

Keterangan

Perlakuan  :     T₀ = Tanpa perlakuan.

                        T₁  = Penambahan enzim papain 30 tetes.

                        T₂  = Penambahan  enzim papain 60 tetes.

                        T₃  = Penambahan enzim papain 90 tetes.

                        T₄  = Penambahan enzim papain 120 tetes.

Warna  :            +  =  Berubah warna

-       =  Tidak berubah warna

Aroma :             +  =  Berubah aroma

-       =  Tidak berubah aroma

Pembahasan

Enzim papain merupakan enzim yang banyak diperlukan untuk mendukung produk makanan atau industri karena enzim papain dapat memecah protein. Semua bagian pepaya seperti buah, daun, tangkai daun, dan batang mengandung enzim papain dalam getahnya, tetapi bagian yang paling banyak mengandung enzim papain adalah buah yang masih muda.

Enzim papain dapat diperoleh dengan menyadap getah buah pepaya yang masih melekat di pohon dengan digores memanjang dari pangkal sampai ujung buah dengan kedalaman goresan kurang lebih 2 mm. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam penyadapan getah buah pepaya agar diperoleh hasil yang maksimal adalah umur buah antara 2,5-3 bulan, waktu penyadapan dilakukan pagi hari yaitu dari pukul 05.30- 08.00 atau pukul 17.30-18.30 wib, dan banyak goresan tiap kali penyadapan adalah 4 kali goresan.

Ada beberapa hal yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu : konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, suhu, derajat keasaman (pH), pengaruh aktivator dan inhibitor, kadar air, zat penggiat, zat penghambat dan waktu.

Pada hasil praktikum yang dilakukan krim santan kelapa menghasilkan kandungan minyak yang bervariasi sesuai dengan perlakuan. Semakin banyak konsentrasi enzim yang ditambahkan pada krim santan kelapa semakin banyak ikatan peptida dalam protein santan yang menyelubungi sehingga minyak dapat dihidrolisis. Cara untuk memisahkan cairan yang berat molekulnya berbeda dengan memasukkan krim santan yang mengalami perlakuan pada alat  sentrifuse. Waktu yang diperlukan adalah 5 menit dengan kecepatan 20 RPM.

Aroma krim santan kelapa yang mengalami perlakuan dan tidak mengalami perlakuan semuanya berubah karena pengaruh suhu dan waktu penyimpanan. Krim santan kelapa dapat bertahan lama pada suhu 60-70 ⁰ C dan waktu penyimpanan 1-2 hari. Selain itu perlakuan penambahan enzim papain juga mempenguruhi aroma krim santan kelapa karena enzim papain bersifat proteolitik. Semakin banyak penambahan enzim papain pada krim santan maka akan mempercepat reaksi enzim papain dengan molekul-molekul krim santan.

Warna krim santan yang mengalami perlakuan dan tidak mengalami perlakuan pun juga ada yang berubah. Krim santan yang tidak mengalami perlakuan warnanya tidak berubah. Sedangkan krim santan yang mengalami perlakuan semuanya berubah warna karena adanya enzim papain yang memecah protein pada krim santan kelapa. Semakin lama waktu penyimpanan maka kerja enzim papain akan semakin optimum atau cepat beraksi dalam mengubah warna krim santan.  Perubahan warna karena adanya reaksi kimia organik dari enzim dengan molekul substrat yaitu krim santan sehingga terbentuk perubahan warna yang sebelumnya putih susu menjadi putih kecoklatan.

Konsentrasi enzim sangat mempengaruhi, hal ini dikarenakan konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi, jadi apabila konsentrasi enzim ditingkatkan maka kecepatan reaksi pun akan meningkat. Begitu juga dengan konsentrasi substrat, apabila jumlah krim santan kelapa semakin banyak maka akan mempercepat kerja enzim.

Jadi, berdasarkan hasil yang diperoleh masing-masing kelompok dapat disimpulkan bahwa aktivitas enzim papain pada waktu pinyimpanan 24 jam kerja enzim papain akan terus meningkat. Namun pada waktu penyimpanan 72 jam dan 120 jam kerja enzim papain mulai menurun dan hasil minyak juga berkurang karena lamanya waktu penyimpanan dan konsentrasi enzim yang mulai menurun.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum yang telah dilaksanakan adalah sebagai berikut :

1.      Semua bagian papaya seperti buah, daun, tangkai daun, dan batang mengandung enzim papain dalam getahnya, tetapi bagian yang paling banyak mengandung enzim papain adalah buah yang masih muda.

2.      Untuk memisahkan cairan yang berat molekulnya berbeda dengan memasukkan krim santan yang mengalami perlakuan pada alat sentrifuse.

3.      Ada beberapa hal yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu : konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, suhu, derajat keasaman (pH), pengaruh aktivator dan inhibitor, kadar air, zat penggiat, zat penghambat dan waktu.

4.      Konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi, jadi apabila konsentrasi enzim ditingkatkan maka kecepatan reaksi pun akan meningkat.

Saran

            Pada saat pengukuran kadar minyak sebaiknya menggunakan gelas ukur agar hasil minyak dari krim santan kelapa sesuai dengan praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Deman John, M. 1997. Kimia Makanan. Guru Besar Dapertemen Ilmu Makanan.Ontario Agricultural College.University of Guelph.Ontario Canada.

Fitriani,V. 2006.Getah Sejuta Manfaat.PT. Trubus Swadaya.Edisi April 2006. Jakarta.

IPB, Jurusan Teknologi Dan Pangan.2002. Enzim Papain Dari Pepaya. Tekno Pangan Dan Industri Jurusan Teknologi Volume 1 Nomor 11.

Monti, dkk.2000.Purification of Papain from Fresh Latex of Carica Papaya. Departamento de Bioquimica e Tecnologia Quimica. Universidade Estadual Paulista. Brasil.

 Tjitrosoepomo, 2004. Anatomi Tumbuhan. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.

 Purnomo. 2011. Mobilisasi Crude Enzim Papain Yang Diisolasi Dari Getah Buah Pepaya (Carica papaya) Dengan Menggunakan Kappa Karagenan Dan Kitosan Serta Pengujian Aktivitas.  Universitas Sumatera Utara.

Sudrajat,Yayat. 2002. Teknik Penghilangan Lapisan Kapur Pada Teripang Pasir Menggunakan Enzim Papain. Buletin Teknik Pertanian Volume 7 Nomor 2.