WAHYU DWISA PUTRA (1610422056)
BROWNING
I. Prinsip Kerja Mengetahui proses pencoklatan dari beberapa jenis buah-buahan dengan berbagai perlakuan, dimana browning disebabkan oleh aktivitas enzim fenol oksidase
II. Metode Pratikum 2.1 Waktu dan Tempat Pratikum browning dilaksanakan pada hari kamis, 25 februari 2019. Di laboratorium Pendidikan III, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas.
2.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan adalah cutter, gelas, pengaduk. Serta bahan yang digunakan adalah buah alpukat, buah apel, buah belimbing, ubi jalar, vitamin c, cuka dan jeruk nipis.
2.3 Cara Kerja dipotong buah alpukat, buah apel, buah belimbing dan ubi jalar menjadi enam bagian. Pada potongan pertama sebagai control, potongan kedua dicelupkan kedalam vitamin c yang telah dilarutkan, potongan ketiga dicelupkan kedalam perasan jeruk nipis, potongan keempat dicelupkan kedalam cuka, potongan kelima dicelupkan kedalam air dan potongan ke enam dimemarkan atau dipukul. Didiamkan semua perlakuan selama 30 menit. Diamati peristiwa browning yang terjadi dan catat hasil pengamatan.
1
WAHYU DWISA PUTRA (1610422056)
III. Hasil dan Pembahasan 3.1 Hasil Tabel 1. Hasil Pengamatan Browning pada Beberapa Buah Perlakuan Sampel No
Kontrol
Cuka
Air
Jeruk nipis
Dipukul
Waktu (menit)
15
30
45
60
15
30
45
60
15
30
45
60
15
30
45
60
15
30
45
60
1
Ubi jalar
+
+
+
+
++
++
+
+
+
+
+
+
++
++
++
++
++
++
++
++
2
Apel
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
3
Jambu biji
4
Alpukat
5
Belimbing
+
+
+
+
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
++
+
+
+
+
+
+
+
+
++
++
++
++
+
++
++
++
++
++
+
+
+
+
+
++
++
++
Ket :
++
+
+
+
+
+
= sangat lambat
++
= lambat
+++
= cepat
++++ = sangat cepat
3.2 Pembahasan
Dari praktikum yang telah dilakukan tentang browning, dalam praktikum ini diberikan beberapa perlakuan pada beberapa jenis buah. Pertama control dengan membiarkan sampel di udara terbuka. Kedua dengan mengoleskan cuka pada sampel. Ketiga, dengan merendam sampel di air. Keempat dengan menambahkan jeruk nipis pada sampel. Yang terakhir yaitu dengan mememarkan (memukul) sampel buah. Berdasarkan tabel 1. Dapat dilihat bahwa peristiwa Browning sangat cepat terjadi pada objek yang dimemarkan, hal ini terjadi karena adanya kerusakan jaringan yang menyebabkan enzim kontak dengan substrat dan terpapar oleh oksigen. Hal ini sesuai dengan pernyataan Bucle (1985) bahwa buah yang dimemarkan dan dengan perlakuan kontrol akan lebih cepat mengalami browning karena perlakuan memarkan buah akan menimbulkan luka pada permukaan buah sehingga buah akan
2
WAHYU DWISA PUTRA (1610422056)
terpapar oleh oksigen (O2), Hal ini yang dapat mempercepat proses browning pada buah. Proses pencokelatan juga dapat disebabkan oleh luka pada buah atau sayur yang terjadi karena benturan-benturan pada permukaan buah atau sayur. Ketika terluka, ada beberapa sel yang menjadi rusak. Kerusakan sel ini akan mengekspos komponen fenolik pada apel sehingga fenolase dapat dengan mudah bereaksi dengan komponen fenolik tersebut. Proses pencokelatan terjadi ketika fenolase mengoksidasi komponen fenolik yang sudah terekspos dan membentuk senyawa melanin yang memberikan warna kecokelatan pada apel. Konsentrasi dari fenolase yang ada pada apel akan mempengaruhi seberapa jauh proses pencokelatan terjadi (Kusnandar, 2010). Peristiwa Browning sangat lambat terjadi pada objek yang diberi air jeruk nipis, vitamin C dan direndam air, hal ini disebabkan karena di dalam jeruk nipis dan vitamin C terdapat antioksidan, asam sitrat, asam sulfit yang dapat menghambat enzim fenol oksidase atau polifenol oksidase. Hal ini sesuai dengan pernyataan Winarno (2004) bahwa pengubahan pH juga bisa mengurangi aktivitas enzim fenolase. Untuk mengasamkan, buah bisa dicelupkan dalam air yang ditambah perasan jeruk nipis secukupnya. Adanya kandungan asam sitrat pada jeruk nipis akan mengurangi pH sehingga aktivitas enzim fenolase terhenti. Asam sitrat juga berperan sebagai agen pengkhelat yang bisa mengikat ion-ion tembaga atau besi yang bisa mempercepat proses browning. Browning merupakan proses pembentukkan pigmen bewarna kuning yang akan segera berubah menjadi cokelat gelap (Rahmawati, 2008). Pembentukan warna coklat ini dipicu oleh reaksi oksidadi yang dikatalis oleh enzim fenol oksidase atau polifenol oksidase. Kedua enzim ini dapat mengkatalis oksidasi senyawa fenol menjadi quinon dan kemudian dipolimerasi menjdi pigmen melaniadin yang bewarna coklat (Mardiah, 1996). Pencoklatan enzimatis dapat terjadi karena adanya jaringan tanaman yang terluka, misalnya pemotongan, penyikatan, dan perlakuan lain yang dapat mengakibatkan kerusakan integritas jaringan tanaman (Cheng, 1995).Adanya kerusakan jaringan seringkali mengakibatkan enzim kontak dengat substrat. Enzim yang bertanggung jawab dalam reaksi pencoklatan enzimatis adalah oksidase yang 3
WAHYU DWISA PUTRA (1610422056)
disebut fenolase, fenoloksidase, tirosinase, polifenolase, atau katekolase. Dalam tanaman, enzim ini lebih sering dikenal dengan polifenol oksidase (PPO). Substrat untuk PPO dalam tanaman biasanya asam amino tirosin dan komponen polifenolik seperti katekin, asam kafeat, pirokatekol atau katekol, dan asam klorogenat. Pencoklatan (browning) merupakan proses pembentukan pigmen berwarna kuning yang akan segera berubah menjadi coklat gelap. Pencoklatan yang diinginkan terdapat pada kopi, sirup, bir dan roti bakar. Sedangkan pencoklatan yang tidak diinginkan yaitu pada apel, kentang, pisang dan jus. Reaksi pencoklatan terdiri dari reaksi pencoklatan enzimatis dan non-enzimatis. Kedua reaksi pencoklatan melibatkan pembentukan pigmen yang bewarna coklat pada makanan. Reaksi pencoklatan ini mempengaruhi flavor, penampakan atau tekstur, dan nilai gizi produk pangan tersebut (Eriksson, 1981). Reaksi pencoklatan enzimatis adalah proses kimia yang terjadi pada sayuran dan buah-buahan oleh enzim polifenol oksidase yang menghasilkan pigmen warna coklat (melanin). Reaksi yang menyebabkan warna coklat ini merupakan suatu reaksi kimia yang dikenal sebagai oksidatif enzimatik dengan oksigen sebagai katalisator dalam reaksi tersebut. Jadi reaksi pencoklatan enzimatik ini membutuhkan tiga agen utama yaitu oksigen (dibantu katalis Cu+), enzim (polifenolasi/PPO) serta komponen fenolik (Zulfahnur, 2009). Proses pencoklatan enzimatis memerlukan enzim polifenol oksidase dan oksigen untuk berhubungan dengan substrat tersebut. Enzimenzim yang dikenal yaitu fenol oksidase, polifenol oksidase, fenolase atau polifenolase, enzim-enzim ini bekerja secara spesifik untuk substrat tertentu. Reaksi ini banyak terjadi pada buah-buahan atau sayuran yang banyak mengandung substrat senyawa fenolik seperti catechin dan turunannya yaitu tirosin, asam kafeat, asam klorogenat, serta leukoantosiani. Reaksi pencoklatan enzimatis ini juga memiliki kerugian yaitu hilangnya nilai gizi pada produk pangan dan dapat merusak flavor dan aroma khas dari bahan pangan itu sendiri. Dalam industri pangan perlu dilakukan langkah-langkah untuk meminimalisasi adanya penurunan mutu produk yaitu dengan mengendalikan reaksi pencoklatan enzimatis. Ada beberapa cara yang dapat dilakukan yakni blansir, pendinginan, pembekuan, mengubah pH, dehidrasi, iradiasi, HPP (High Pressure Processing), penambahan inhibitor, ultrafiltrasi, dan juga ultrasonikasi (Winarno, 1995). 4
WAHYU DWISA PUTRA (1610422056)
Menurut Padmadisastra (2003), pencoklatan enzimatis dalam pangan biasanya dianggap merugikan karena menurunkan penerimaan sensori pangan oleh masyarakat walaupun pencoklatan enzimatis tidak terlalu mempengaruhi rasa dari bahan pangan tersebut. Reaksi pencoklatan enzimatis membutuhkan tiga komponen, yaitu polifenolase aktif, oksigen dan substrat yang cocok. Penghilangan salah satu diantara komponen tersebut akan melindungi terjadinya reaksi pencoklatan enzimatis. Selain itu, senyawa pereduksi mampu mengubah 0-quinon kembali kepada komponen fenolik sehingga mengurangi pencoklatan. Reaksi pencoklatan non enzimatis merupakan reaksi yang tidak melibatkan peran enzim. Reaksi pencoklatan non enzimatik terdiri dari tiga macam yaitu karamelisasi, reaksi Maillard, dan pencoklatan akibat vitamin C (Tomy, 2008). Reaksi pencoklatan non enzimatis menurut Tomy (2008) : a) Reaksi Karamelisasi Karamelisasi merupakan proses pencoklatan non enzimatis yang disebabkan oleh pemanasan gula yang melampaui titik leburnya. Misal pada suhu diatas 170˚C dan dihasilkan lelehan gula berwarna coklat. Contohnya gula karamel sering digunakan dalam bahan pemberi citarasa pada makanan. b) Reaksi Maillard Reaksi Maillard adalah reaksi pencoklatan non enzimatis yang terjadi karena adanya reaksi antara gula pereduksi dengan gugus amin bebas dari asam amino atau protein. Reaksi ini banyak terjadi pada produk pangan yang banyak dikonsumsi sehari–hari. Reaksi Maillard dalam makanan dapat berfungsi untuk menghasilkan flavor dan aroma, dapat menyebabkan kehilangan ketersediaan asam amino, kehilangan nilai gizi, pembentukan antinutrisi, pembentukan komponen toksik dan komponen mutagenik. c) Proses Pencoklatan akibat vitamin C Vitamin C merupakan suatu senyawa reduktor dan juga dapat bertindak sebagai perkursor untuk pembentukan warna coklat non-enzimatis. Asam-asam askorbat berada dalam keseimbangan dengan asam dehidroaskorbat. Dalam suasana asam, cincin lakton asam de-hidroaskorbat terurai secara irreversile dengan membentuk suatu senyawa diketogulonat dan kemudian berlangsunglah reaksi Maillard dan proses pencoklatan. 5
WAHYU DWISA PUTRA (1610422056)
Berdasarkan hal diatas, terdapat beberapa metode untuk mengontrol pencoklatan enzimatis dalam pangan yaitu : Pengurangan oksigen (O2) atau penggunaan antioksidan, misalnya vitamin C atau senyawa sulfit, mengkontrol reaksi browning enzimatis dengan menambahkan enzimmo metal transferase sebagai penginduksi, mengurangi komponen-komponen yang bereaksi browning melalui deaktivasi enzim fenolase yang mengandung komponen C, pemanasan untuk menginaktivasi
enzim-enzim,
pengkondisian
keasaman,
misalnya
dengan
penambahan asam sitrat (santoso, 2006).
IV. Penutup 4.1 Kesimpulan Dari pratikum yang telah dilaksanakan, dapat disimpulkan bahwa : 1.Penambahan jeruk nipis terhadap buah dapat mencegah terjadinya proses Pencoklatan (browning) karena di dalam jeruk nipis terdapat antioksidan, asam sitrat, asam sulfit yang dapat menghambat enzim fenol oksidase atau polifenol oksidase. 2.Penambahan air dapat menghambat reaksi browning untuk sementara. 3.Buah yang dibiarkan terkena udara akan terjadi browning karena terjadi reaksi polifenol dengan oksigen. 4.Buah yang diolesi dengan cuka akan mempercepat terjadi pencoklatan (browning) pada buah. 5.Perlakuan dengan menambah jeruk nipis dapat mencegah browning pada buah disebabkan karena di dalam jeruk nipis terdapat antioksidan, asam sitrat, asam sulfit yang dapat menghambat enzim fenol oksidase atau polifenol oksidase 4.2 Saran Dari pratikum yang telah dilakukan, disarankan agar pratikan dapat membagi pekerjaan, agar pratikum dapat berjalan lancer dan teratur dan hendaknya pratikan dapat bekerja sesuai dengan ketentuan yang telah diberikan dosen dan asisten
6
WAHYU DWISA PUTRA (1610422056)
DAFTAR PUSTAKA
Bucle, K.A. 1985. Ilmu Pangan .Jakarta :UniversitasAndalas Press. Cheng, G. W, Crisosto, C. G. 1995. Browning pontensial, phenolic composition, and polyphenoloxidase activity of buffer extracts of peach and nectarine skin tissue. J. Amer. Soc. Horts. Sct. 120 (5): 835-838. Kusnandar, F. 2010. Reaksi pencoklatan dalam pangan.Departemen Ilmu Teknologi Pangan. IPB : Bogor. Mardiah E. 1996. Penentuan Aktivitas dan Inhibisi Enzim Polifenol Oksidase Dari Apel (Pyrus malus Linn.) Jurnal Kimia Andalas 2: 2. Padmadisastra, dkk. 2003. Formulasi Sediaan Cair Gel Lidah Buaya (Aloe vera Linn.) sebagai minuman kesehatan. Bandung: Fakultas Farmasi, Universitas Padjdjaran. Rahmawati, F. 2008. Pengaruh vitamin C terhadap aktivitas polifenol oksidase buah apel merah (Pyrus malu) secara in vitro [skripsi]. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta. Santoso. 2006. Teknologi Pengawetan Bahan Segar. Laboratorium Kimia Pangan Fakultas Pertanian Uwiga Malang. Tomy. 2008. Studi Banding Kadar Hemoglobin Dan Tinggi Fundus Uteri Maternal Terhadap Luaran Berat Badan Lahir Normal Dan Rendah. Gadjah Mada University Press. Bandung Winarno, F . G. 1995. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia. Winarno, F. G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Penerbit PT Gramedia. Zulfahnur. 2009. Mempelajari Pengaruh Reaksi Pencoklatan Enzimatis Pada Buah Dan Sayur. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
7
WAHYU DWISA PUTRA (1610422056)
LAMPIRAN
Gambar 1. Pengamatan Proses browning pada buah-buahan
Kontrol
Diberi vit.C
Diberi jeruk nipis
Diberi cuka
8