KAJIAN PEMANFAATAN ENZIM BROMEILIN DARI LIMBAH KULIT NANAS (ANANAS COMOSUS (L.) MERR) UNTUK MELUNAKKAN DAGING.
ix
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1. Sistematika Tanaman Nanas
6
Tabel 2.2. Kandungan Gizi dari Nanas menurut BPPHP
8
Tabel 2.3. Penggolongan Enzim secara Internasional
15
Berdasarkan Reaksi yang Dikatalisnya
Tabel 2.4. Kandungan Bromeilin pada buah Nanas
17
Tabel 2.5. Komposisi Zat Gizi beberapa jenisDaging
20
Per 100 gram Bahan
Tabel 3.1. Pembuatan Larutan Buffer Sitrat
24
Tabel 3.2. Pembuatan Larutan Buffer Phospat
25
Tabel 3.3. Variasi pH
26
Tabel 3.4. Variasi Suhu
27
Tabel 3.5. Perlakuan Variasi Konsentrasi Enzim
28
Tabel 3.6. Perlakuan Variasi Konsentrasi Substart
29
Tabel 4.1. Data Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Spesifik
43
Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Tabel 4.2. Data Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Spesifik
45
Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Tabel 4.1. Data Pengaruh Konsentrasi Enzim Terhadap
49
Aktivitas Spesifik Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Tabel 4.1. Data Pengaruh Konsentrasi substrat Terhadap
Aktivitas Spesifik Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
50
x
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
Lampiran 1.
Data Serapan (Absorbansi) pada penentuan λ maks
57
larutan standar BSA
Lampiran 2.
Data Kurva Kalibrasi Larutan Standar BSA
59
Lampiran 3.
Data Absorbansi Penentuan Aktivitas Enzim
60
Lampiran 4.
Contoh Perhituangan Aktivitas Spesifik
Enzim Bromeilin
Lampiran 5.
62
Hasil pembacaan uji tekstur (kelunakkan daging)
dengan alat teksturometer
64
Lampiran 6.
Contoh Perhitungan Uji Tekstur
68
Lampiran 7.
Contoh Perhitungan Analisis Data secara Anova
70
Lampiran 8.
Photo Dokumentasi
74
Lampiran 9.
Titik Persentase Distribusi F untuk Probabilita = 0,05
79
54
DAFTAR PUSTAKA
Almatsier, S., (1989), Prinsip Dasar Ilmu Gizi, Penerbit Gramedia, Jakarta.
Anonim, (1995), Bakso Daging. Dewan Standarisasi Nasional – DSN SNI 013818. Jakarta
Anonim, (2008), Nanas (Ananas Comosus) dari manfaat sampai efek samping,
http:///www.kompas.com/kompascetak/0303/221/ilpeng/1901
tanggal
akses 18 Februari 2012
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian, 2010,
(http://www.pustaka.litbang.deptan.go.id/publikasi/wr324107.pdf). diakses
tanggal 17 Februari 2012
Budianto, A. K., (2009), Dasar-Dasar Ilmu Gizi,Cetakan ke-IV, UMM Press,
Malang.
Dixon, M.W., (1979) Enzymes, Academic Press, New York.
Fennema, O.R., (1985), Food Chemistry, Aspen Publishers Inc, New York
Forrest, J.C. et al., (1989), A review of potensial new methods of on-line pork
carcass evaluation. J. Anim. Sci.
Gaman, P.M., dan Sherrington, K.B, (1992), Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan
Mikrobiologi, edisi kedua, Gadjah mada University, Yogyakarta.
Girindra, A., (1990), Biokimia I, PT Gramedia, Jakarta.
Hasbullah,
(2004),
Teknologi
Tepat
Guna
Pengolahan
Pangan,
http://www.iptek.net.id (diakses 17 Februari 2012).
Junaidi,
(2010),
Tabel
F
Untuk
Probalita
0,05,
http://junaidichaniago.com/2010/04/22/download-tabel-f-lengkap/ diakses
tanggal 15 Juli 2012
Kumaunang, M. dan Kamu, V., (2011), Aktivitas Enzim Bromeilin dari Ekstrak
Kulit Nanas (Ananas comosus L), Jurnal ilmiah sains volume 11 No.2.
Lawrie, R.A., (1991), Meat Science 4th Edition, Pergamon Press, New York
Lehninger, L. A., (1993), Dasar-Dasar Biokimi, Maggy T, penerjemah. Jakarta :
Erlangga. Terjemahan dari School of Medicine.
55
Lidya, Bevi, dkk., (2000), Dasar Bioproses, Departemen Pendidikan Nasional,
Jakarta
Lumban Gaol, A., (2007), Pemanfaata Ekstrak Enzim Bromeilin Dari Bonggol
Buah Nanas dalam Pengolahan VCO (Virgin Coconut Oil) Dengan Sistem
Enzimatis, Skripsi, FMIPA, Unimed, Medan.
Mucthadi, (1992), Enzim Dalam Industi Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan
dan Gizi, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Mulyono, (2005), Membuat Reagen Kimia di Laboratorium,
Bumi Aksara,
Bandung
Murniati, E., (2006). Sang Nanas Bersisik Manis Di Lidah. Percetakan SIC,
Surabaya
National Research Council, (1981), Effect Of Environment Nutrient Requirement
of Domestic Animals, National Academy Press, Washington DC.
Naiola, dan Widhyastuti, (2007), Semi Purifikasi Dan karakterisasi Enzim
Protoase Bacillus sp, Berk Penel Hayati, Pusat penelitian Biologi LIPI
Page, D., (1989), Prinsip-Prinsip Biokimia, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Romans, J.R., W.J., Costello, C.W., Carlson, M.L., Greaser, K.W., Jones., (1994),
The Meat We Eat 13th Ed. Interstate Publishers Inc. Danviile. Illinois
Satrio,
(2011),
Teknik
Budidaya
Nanas,
(http://satrio-
dangerouscancer.blogspot.com/2011/10/teknik-budidaya-nanas.html)
tanggal akses 22 Februari 2012
Sebayang, F., (2006), Pengujian Stabilitas Enzim Bromeilin Yang Di Isolasi Dari
Bonggol Nanas Serta Imobilisasi Menggunakan Kappa Karagenan, Jurnal
Sains kimia volume 10, No.1:20-26
Sediaoetama, A.D., (1985), Ilmu Gizi Jilid I, Penerbit Dian Rakyat, Jakarta.
Silaban, R. (1999), Disertasi Enzim Selulotik Pada Bakteri Pseudemonas
alcaligenes PaAf-18, ITB, Bandung.
Silitonga,P.M.,(2009), Statistik Teori Dan Aplikasi Dalam Penelitian, FMIPAUNIMED, Medan.
Simbolon, F.R., (2004), Kajian Pemanfaatan Getah Mangga (Mangifera indica L)
Untuk Melunakkan Daging, Skripsi, FMIPA, Unimed, Medan
56
Smith, J.E., (1993), Prinsip Bioteknologi, cetakan kedua, Penerbit PT. Gramedia
Pustaka Utama, Jakarta.
Soedarmadji, (2002), Diktat Mikrobiologi Industri, UNDIP, Bandung
Soeparno, (1998), Ilmu dan Teknologi Daging, Gajah Mada University Press.
Yogyakarta.
Sudarmadji, (1989), Mikrobiologi Pangan, UGM Press, Yogyakarta
Suharto, Ign., (1995), Bioteknologi dalam Dunia Industri, Penerbit Andi Offset,
Yogyakarta.
Wikipedia
Indonesia,
(2011),
Nanas,
(http://id.wikipedia.org/wiki/Nanas),
Tanggal akses 17 Februari 2012
Wikipedia Indonesia, (2012), Enzim, (http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim) tanggal
akses 17 februari 2012
Winarno, F.G., (1986), Enzim Pangan, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta
Winarno, F.G., (1989), Kimia Pangan dan Gizi, Penerbit PT. Gramedia Pustaka
Utama, Jakarta.
Winarno, F.G., (1992), Kimia Pangan dan Gizi, Penerbit PT. Gramedia Pustaka
Utama, Jakarta.
Wuryanti, (2004), Isolasi Dan Penentuan Aktivitas Spesifik Enzim Bromeilin Dari
Buah Nanas (Ananas comosus L), No. Artikel: JKSA. Vol. VII. No.3
viii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Struktur Protein
11
Gambar 2.2. Daging
19
Gambar 2.3. Macam-macam Otot
21
Gambar 3.1. Mekanisme reaksi Polipeptida
31
dan molekul air dengan bantuan enzim
Gambar 4.1. Grafik Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Spesifik
43
Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Aktivitas Spesifik Terhadap
44
Tingkat Kelunakan
Gambar 4.3. Grafik Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Spesifik
45
Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Aktivitas Spesifik Terhadap
46
Tingkat Kelunakan
Gambar 4.5. Grafik Pengaruh Konsentrasi EnzimTerhadap
48
Aktivitas Spesifik Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Gambar 4.6. Grafik Hubungan Aktivitas Spesifik Terhadap
48
Tingkat Kelunakan
Gambar 4.7. Grafik Pengaruh Konsentrasi Substrat Terhadap
51
Aktivitas Spesifik Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Aktivitas Spesifik Terhadap
Tingkat Kelunakan
51
iii
KAJIAN PEMANFAATAN ENZIM BROMEILIN DARI LIMBAH
KULIT NANAS (Ananas comosus (L) Merr)
UNTUK MELUNAKKAN DAGING
Oleh:
Dewi Susanti
NIM 408231019
Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2012
53
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil analisis data yang dilakukan pada penelitian, dapat ditarik beberapa
kesimpulan sebagai berikut;
1. Setelah melalui tahap pengendapan, sentrifugasi dan pengeringan
diperoleh ekstrak kasar enzim bromelin dengan aktivitas spesifik
33,3334x10-3 unit/mg. Pada kondisi optimum pH 6,0 dengan aktivitas
spesifik 6,1390x10-3 unit/mg dan tekstur sebesar 11,6280 g/mm3, dan
temperatur 55oC dengan aktivitas spesifik 5,2621x10-3 unit/mg dan tekstur
sebesar 13,1582 g/mm3, dan konsentrasi enzim sebesar 0,5 gram dengan
aktivitas spesifik 6,1461x10-3 unit/mg dan tekstur sebesar 12,959 g/mm3
sementara konsentrasi substrat sebesar 0,75 gram dengan aktivitas spesifik
6,3215x10-3 unit/mm3 dan tekstur sebesar 13,4471 g/mm3
5.2. Saran
Dari hasil analisis data yang dilakukan pada penelitian, saran yang di dapat
untuk kemajuan penelitian ini kedepan adalah
1. Sebaiknya enzim bromeilin dari limbah kulit nanas di keringkan menjadi
serbuk agar tahan lebih lama.
53
iii
KAJIAN PEMANFAATAN ENZIM BROMEILIN DARI LIMBAH KULIT
NANAS (Ananas comosus (L.) Merr) UNTUK MELUNAKKAN DAGING
Dewi Susanti (NIM. 408231019)
ABSTRAK
Bromelin merupakan enzim proteolitik yang terdapat pada tanaman
nanas (Ananas comosus (L) Merr).Telah dilakukan isolasi dan
penentuan aktivitas spesifik enzim bromelin dari limbah kulit nanas.
Pada penelitian ini bromelin diisolasi dengan metoda Dekantasi, lalu
ditentukan aktivitas spesifik, uji tekstur dan penentuan kadar protein
dengan metoda Lowry menggunakan spektrofotometer serta rancangan
penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan uji ANOVA
satu jalur. Hasil isolasi merupakan ekstrak kasar enzim bromelin
dengan aktivitas spesifik 16,666x10-3 unit/mg dan pada penelitian
diperoleh kondisi optimum pH 6,0 dengan aktivitas spesifik 6,1390x103
unit/mg dan tekstur sebesar 11,6280 g/mm3, dan temperatur optimum
55oC dengan aktivitas spesifik 5,2621x10-3 unit/mg dan tekstur sebesar
13,1582 g/mm3, dan konsentrasi enzim optimum sebesar 0,5 gram
dengan aktivitas spesifik 6,1461x10-3 unit/mg dan tekstur sebesar
12,959 g/mm3 sementara konsentrasi substrat optimum sebesar 0,75
gram dengan aktivitas spesifik 6,3215x10-3 unit/mm3 dan tekstur
sebesar 13,4471 g/mm3
Kata kunci: Bromelin, Aktivitas Spesifik, Tekstur, RAL.
iv ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
dan Rahmat-Nya sehingga penelitian skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Adapun tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei
2012 ialah ”Kajian Pemanfaatan Enzim Bromeilin Dari Limbah Kulit Nanas
(Ananas comosus (L.) Merr) Untuk Melunakkan Daging”.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari
pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi antara
lain;
1. Bapak Prof. Dr. Ramlan Silaban, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi
yang telah banyak memberi dukungan, bimbingan, nasehat dan ilmu yang
sangat bermanfaat bagi penulis.
2. Pimpinan Fakultas MIPA UNIMED, Dekan, PD I, PD II, PD III yang telah
memberi kesempatan dan dorongan kepada penulis untuk dapat
menyelesaikan studi dan segala persyaratan tepat pada waktunya.
3. Bapak Drs. Jamalum Purba, M.Si, Drs. Rahmat Nauli, M.Si dan Dr.
Marham Sitorus, M.Si, selaku Ketua Jurusan, Sekretaris dan Ketua Prodi
Kimia atas izin yang telah diberikan untuk melaksanakan penelitian serta
dukungan selama ini.
4. Bapak Drs. Marudut Sinaga, M.Si, selaku Kepala Laboratorium beserta
staffnya atas bantuan dan fasilitas yang diberikan.
5. Bapak Prof. Dr. Albinus Silalahi, MS, Prof. Dr. Suharta, M.Si dan Drs.
Eddyanto, Ph.D., Selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan
saran dan masukan dalam membantu penulis menyelesaikan skripsi ini.
6. Bapak Ir. Sentosa Ginting, M.Pd, selaku Kepala Laboratorium Teknologi
Pangan Fakultas Pertanian USU beserta staffnya atas bantuan fasilitas
yang diberikan.
ii
i
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Nenas (Ananas comosus (L) Merr) merupakan salah satu tanaman buah
yang banyak dibudidayakan di daerah tropis dan subtropis. Tanaman ini
mempunyai banyak manfaat terutama pada buahnya. Nanas mempunyai sifat
yang mudah rusak dan busuk sehingga tidak tahan lama disimpan. Selain
dikonsumsi sebagai buah segar, juga dimanfaatkan dalam industri pengolahan
buah nenas untuk pembuatan sari buah, jem dan jelly.
Dalam industri pengolahan buah nenas selalu meninggalkan sisa limbah
yang cukup banyak. Umumnya limbah nenas berupa batang, daun, kulit dan
bonggol belum dimanfaatkan secara optimal, bahkan hanya digunakan sebagai
pakan ternak. Dengan mengisolasi enzim bromelin dari bonggol dan kulit nenas,
merupakan salah satu alternatif dalam rangka pemanfaatan limbah nenas sehingga
dapat memberikan nilai tambah bagi buah nenas di samping mengurangi masalah
pencemaran limbah terhadap lingkungan (Sebayang, F. 2006).
Protein merupakan kelompok nutrien yang amat penting. Senyawa ini
didapatkan dalam sitoplasma pada semua sel hidup, baik binatang maupun
tanaman. Protein mempunyai bermacam-macam fungsi bagi tubuh, yaitu sebagai
enzim, zat pengatur pergerakan, pertahanan tubuh, alat pengangkut dan lain-lain
(Winarno, 1989).
Pada umumnya, makanan asal hewani mengandung lebih banyak protein
dibandingkan dengan makanan asal nabati. Salah satu sumber protein yang paling
umum adalah daging. Istilah daging biasanya mengacu pada jaringan otot hewan
tetapi dapat juga digunakan dalam arti lebih luas termasuk bagian lain dari hewan,
seperti hati, ginjal dan daging kelenjar perut (Gaman dan Sherrington, 1992).
Selama ini pengolahan daging sebagai bahan makanan dilakukan secara
tradisional. Daging segar setelah dibersihkan langsung dimasak tanpa ada
perlakuan khusus, pada hal cara seperti ini membutuhkan waktu yang lama dan
energi yang relatif besar sehingga dapat menimbulkan krisis energi di masa yang
1
2
akan datang. Seiring dengan perkembangan bioteknologi, para ahli akhirnya
menemukan, bahwa pemberian enzim proteolitik terhadap daging mentah dapat
berpengaruh pada proses pelunakkan daging. Enzim proteolitik bekerja
menguraikan protein dalam daging sehingga pada saat daging dimasak proses
pelunakkannya lebih cepat.
Enzim adalah protein yang disintesis oleh sel hidup dan berfungsi sebagai
katalisator untuk reaksi-reaksi kimia didalam sistem biologis (Page, 1989). Enzim
banyak digunakan dalam dunia industri, khususnya dalam proses produksi, karena
reaksi enzim itu sangat spesifik dan berlangsung cepat. Hal ini sangat
menguntungkan karena produksinya tidak mengandung banyak hasil sampingan
(Suharto, 1995).
Enzim proteolitik dianggap penting dalam metabolisme protein dan
banyak digunakan dalam industri pangan, misalnya untuk mengempukkan daging.
Ada banyak jenis enzim proteolitik yang dikenal seperti enzim bromelin, papain,
rennin, protease dan fisin yang mempunyai sifat menghidrolisa protein dan
menggumpalkan susu (Smith, 1993). Dengan demikian enzim bromelin dapat
digunakan sebagai substitusi bagi enzim sejenis lainnya
Aktivitas enzim bromeilin optimum pada pH dan suhu tertentu tergantung
pada substratnya. Penelitian pengaruh pH dan suhu sudah pernah dilakukan oleh
Herdyastuti (2006) dengan judul “ Isolasi dan Karakterisasi Ekstrak Kasar Enzim
Bromeilin Dari Batang Nanas (Ananas comosus (L) Merr)” diperoleh pH
optimum 7,0 dan suhu 550C. Penelitian lainnya sudah dilakukan juga oleh Amalia
dan Nawfa (2010) dengan judul penelitian “ Amobilisasi Bromeilin Dengan
Menggunakan Kitosan Sebagai Matriks Pendukung” diperoleh enzim optimum
pada pH 6,0. Sementara itu penelitian yang dilakukan oleh Wuryanti (2006)
dengan judul “Amobilisasi Enzim Bromeilin Dari Bonggol Nanas Dengan Bahan
Pendukung (Support) Karagenan Dari Rumput Laut (Euchema cottonii) diperoleh
pH optimum 6,5 dan suhu optimum 350C.
Dalam hal ini,
Peneliti meneruskan penelitian yang sudah pernah
dilakukan oleh Simbolon, F.R., (2004), dari Universitas Negeri Medan Jurusan
Kimia-Fmipa yang berjudul “Kajian Pemanfaatan Getah Mangga (Mangifera
3
indica L) Untuk Melunakkan Daging”,. Dalam Penelitian tersebut belum
mengungkapkan apakah hal yang sama dapat dilakukan oleh limbah kulit nanas
yang berasal dari daerah Tanjung Morawa tepatnya di desa Bandar Labuhan untuk
melunakan daging?. Oleh karena itu,
Peneliti ingin mengkaji ”Pemanfaatan
Enzim Bromeilin dari Limbah Kulit Nanas (Ananas comosus (L.) Merr) untuk
Melunakkan Daging”. Adapun tingkat kelunakkan daging dapat diartikan sebagai
aktivitas enzim bromeilin untuk menguraikan protein serat daging menajadi
pepton (mengubah protein yang tidak larut menjadi protein yang larut).
1.2. Batasan Masalah
Adapun Batasan Masalah dalam Penelitian ini adalah:
1. Daging yang digunakan adalah daging kerbau bagian leher.
2. Bagian nanas yang digunakan adalah kulit nanas dan bonggol nanas.
3. Pengujian dilakukan hanya pada penentuan kadar protein enzim dan
daging, menentukan tingkat kelunakkan daging, dan menentukan aktivitas
enzim.
1.3. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah,
1. Apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada variasi pH
terhadap tingkat kelunakkan daging?
2. Apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada variasi suhu
terhadap tingkat kelunakkan daging?
3. Apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada berbagai variasi
konsentrasi terhadap tingkat kelunakkan daging?
4. Apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada variasi konsentrasi
substrat terhadap tingkat kelunakkan daging?
4
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada
berbagai variasi pH terhadap tingkat kelunakkan daging.
2. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada
variasi suhu terhadap tingkat kelunakkan daging.
3. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin dari
pada berbagai variasi konsentrasi terhadap tingkat kelunakkan daging.
4. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada
berbagai variasi konsentrasi substrat terhadap tingkat kelunakkan daging.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan bermanfaat:
1. Bagi penulis, dapat mengetahui pengaruh enzim bromeilin dari limbah
kulit nanas pada berbagai variasi pH, suhu, konsentrasi enzim dan
konsentrasi substrat terhadap tingkat kelunakkan daging.
2. Dapat menghemat penggunaan bahan bakar maupun listrik.
3. Bagi masyarakat, dapat mengetahui informasi mengenai manfaat enzim
bromeilin pada limbah kulit nanas sehingga membuka wawasan dan
peluang bisnis sebagai industri menengah.
4. Bagi pihak lain yang berkepentingan, dapat dijadikan sebagai kajian lebih
lanjut untuk penelitian selanjutnya.
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1. Sistematika Tanaman Nanas
6
Tabel 2.2. Kandungan Gizi dari Nanas menurut BPPHP
8
Tabel 2.3. Penggolongan Enzim secara Internasional
15
Berdasarkan Reaksi yang Dikatalisnya
Tabel 2.4. Kandungan Bromeilin pada buah Nanas
17
Tabel 2.5. Komposisi Zat Gizi beberapa jenisDaging
20
Per 100 gram Bahan
Tabel 3.1. Pembuatan Larutan Buffer Sitrat
24
Tabel 3.2. Pembuatan Larutan Buffer Phospat
25
Tabel 3.3. Variasi pH
26
Tabel 3.4. Variasi Suhu
27
Tabel 3.5. Perlakuan Variasi Konsentrasi Enzim
28
Tabel 3.6. Perlakuan Variasi Konsentrasi Substart
29
Tabel 4.1. Data Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Spesifik
43
Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Tabel 4.2. Data Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Spesifik
45
Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Tabel 4.1. Data Pengaruh Konsentrasi Enzim Terhadap
49
Aktivitas Spesifik Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Tabel 4.1. Data Pengaruh Konsentrasi substrat Terhadap
Aktivitas Spesifik Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
50
x
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
Lampiran 1.
Data Serapan (Absorbansi) pada penentuan λ maks
57
larutan standar BSA
Lampiran 2.
Data Kurva Kalibrasi Larutan Standar BSA
59
Lampiran 3.
Data Absorbansi Penentuan Aktivitas Enzim
60
Lampiran 4.
Contoh Perhituangan Aktivitas Spesifik
Enzim Bromeilin
Lampiran 5.
62
Hasil pembacaan uji tekstur (kelunakkan daging)
dengan alat teksturometer
64
Lampiran 6.
Contoh Perhitungan Uji Tekstur
68
Lampiran 7.
Contoh Perhitungan Analisis Data secara Anova
70
Lampiran 8.
Photo Dokumentasi
74
Lampiran 9.
Titik Persentase Distribusi F untuk Probabilita = 0,05
79
54
DAFTAR PUSTAKA
Almatsier, S., (1989), Prinsip Dasar Ilmu Gizi, Penerbit Gramedia, Jakarta.
Anonim, (1995), Bakso Daging. Dewan Standarisasi Nasional – DSN SNI 013818. Jakarta
Anonim, (2008), Nanas (Ananas Comosus) dari manfaat sampai efek samping,
http:///www.kompas.com/kompascetak/0303/221/ilpeng/1901
tanggal
akses 18 Februari 2012
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian, 2010,
(http://www.pustaka.litbang.deptan.go.id/publikasi/wr324107.pdf). diakses
tanggal 17 Februari 2012
Budianto, A. K., (2009), Dasar-Dasar Ilmu Gizi,Cetakan ke-IV, UMM Press,
Malang.
Dixon, M.W., (1979) Enzymes, Academic Press, New York.
Fennema, O.R., (1985), Food Chemistry, Aspen Publishers Inc, New York
Forrest, J.C. et al., (1989), A review of potensial new methods of on-line pork
carcass evaluation. J. Anim. Sci.
Gaman, P.M., dan Sherrington, K.B, (1992), Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan
Mikrobiologi, edisi kedua, Gadjah mada University, Yogyakarta.
Girindra, A., (1990), Biokimia I, PT Gramedia, Jakarta.
Hasbullah,
(2004),
Teknologi
Tepat
Guna
Pengolahan
Pangan,
http://www.iptek.net.id (diakses 17 Februari 2012).
Junaidi,
(2010),
Tabel
F
Untuk
Probalita
0,05,
http://junaidichaniago.com/2010/04/22/download-tabel-f-lengkap/ diakses
tanggal 15 Juli 2012
Kumaunang, M. dan Kamu, V., (2011), Aktivitas Enzim Bromeilin dari Ekstrak
Kulit Nanas (Ananas comosus L), Jurnal ilmiah sains volume 11 No.2.
Lawrie, R.A., (1991), Meat Science 4th Edition, Pergamon Press, New York
Lehninger, L. A., (1993), Dasar-Dasar Biokimi, Maggy T, penerjemah. Jakarta :
Erlangga. Terjemahan dari School of Medicine.
55
Lidya, Bevi, dkk., (2000), Dasar Bioproses, Departemen Pendidikan Nasional,
Jakarta
Lumban Gaol, A., (2007), Pemanfaata Ekstrak Enzim Bromeilin Dari Bonggol
Buah Nanas dalam Pengolahan VCO (Virgin Coconut Oil) Dengan Sistem
Enzimatis, Skripsi, FMIPA, Unimed, Medan.
Mucthadi, (1992), Enzim Dalam Industi Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan
dan Gizi, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Mulyono, (2005), Membuat Reagen Kimia di Laboratorium,
Bumi Aksara,
Bandung
Murniati, E., (2006). Sang Nanas Bersisik Manis Di Lidah. Percetakan SIC,
Surabaya
National Research Council, (1981), Effect Of Environment Nutrient Requirement
of Domestic Animals, National Academy Press, Washington DC.
Naiola, dan Widhyastuti, (2007), Semi Purifikasi Dan karakterisasi Enzim
Protoase Bacillus sp, Berk Penel Hayati, Pusat penelitian Biologi LIPI
Page, D., (1989), Prinsip-Prinsip Biokimia, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Romans, J.R., W.J., Costello, C.W., Carlson, M.L., Greaser, K.W., Jones., (1994),
The Meat We Eat 13th Ed. Interstate Publishers Inc. Danviile. Illinois
Satrio,
(2011),
Teknik
Budidaya
Nanas,
(http://satrio-
dangerouscancer.blogspot.com/2011/10/teknik-budidaya-nanas.html)
tanggal akses 22 Februari 2012
Sebayang, F., (2006), Pengujian Stabilitas Enzim Bromeilin Yang Di Isolasi Dari
Bonggol Nanas Serta Imobilisasi Menggunakan Kappa Karagenan, Jurnal
Sains kimia volume 10, No.1:20-26
Sediaoetama, A.D., (1985), Ilmu Gizi Jilid I, Penerbit Dian Rakyat, Jakarta.
Silaban, R. (1999), Disertasi Enzim Selulotik Pada Bakteri Pseudemonas
alcaligenes PaAf-18, ITB, Bandung.
Silitonga,P.M.,(2009), Statistik Teori Dan Aplikasi Dalam Penelitian, FMIPAUNIMED, Medan.
Simbolon, F.R., (2004), Kajian Pemanfaatan Getah Mangga (Mangifera indica L)
Untuk Melunakkan Daging, Skripsi, FMIPA, Unimed, Medan
56
Smith, J.E., (1993), Prinsip Bioteknologi, cetakan kedua, Penerbit PT. Gramedia
Pustaka Utama, Jakarta.
Soedarmadji, (2002), Diktat Mikrobiologi Industri, UNDIP, Bandung
Soeparno, (1998), Ilmu dan Teknologi Daging, Gajah Mada University Press.
Yogyakarta.
Sudarmadji, (1989), Mikrobiologi Pangan, UGM Press, Yogyakarta
Suharto, Ign., (1995), Bioteknologi dalam Dunia Industri, Penerbit Andi Offset,
Yogyakarta.
Wikipedia
Indonesia,
(2011),
Nanas,
(http://id.wikipedia.org/wiki/Nanas),
Tanggal akses 17 Februari 2012
Wikipedia Indonesia, (2012), Enzim, (http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim) tanggal
akses 17 februari 2012
Winarno, F.G., (1986), Enzim Pangan, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta
Winarno, F.G., (1989), Kimia Pangan dan Gizi, Penerbit PT. Gramedia Pustaka
Utama, Jakarta.
Winarno, F.G., (1992), Kimia Pangan dan Gizi, Penerbit PT. Gramedia Pustaka
Utama, Jakarta.
Wuryanti, (2004), Isolasi Dan Penentuan Aktivitas Spesifik Enzim Bromeilin Dari
Buah Nanas (Ananas comosus L), No. Artikel: JKSA. Vol. VII. No.3
viii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Struktur Protein
11
Gambar 2.2. Daging
19
Gambar 2.3. Macam-macam Otot
21
Gambar 3.1. Mekanisme reaksi Polipeptida
31
dan molekul air dengan bantuan enzim
Gambar 4.1. Grafik Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Spesifik
43
Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Aktivitas Spesifik Terhadap
44
Tingkat Kelunakan
Gambar 4.3. Grafik Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Spesifik
45
Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Aktivitas Spesifik Terhadap
46
Tingkat Kelunakan
Gambar 4.5. Grafik Pengaruh Konsentrasi EnzimTerhadap
48
Aktivitas Spesifik Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Gambar 4.6. Grafik Hubungan Aktivitas Spesifik Terhadap
48
Tingkat Kelunakan
Gambar 4.7. Grafik Pengaruh Konsentrasi Substrat Terhadap
51
Aktivitas Spesifik Bromeilin dan Tingkat Kelunakan
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Aktivitas Spesifik Terhadap
Tingkat Kelunakan
51
iii
KAJIAN PEMANFAATAN ENZIM BROMEILIN DARI LIMBAH
KULIT NANAS (Ananas comosus (L) Merr)
UNTUK MELUNAKKAN DAGING
Oleh:
Dewi Susanti
NIM 408231019
Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2012
53
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil analisis data yang dilakukan pada penelitian, dapat ditarik beberapa
kesimpulan sebagai berikut;
1. Setelah melalui tahap pengendapan, sentrifugasi dan pengeringan
diperoleh ekstrak kasar enzim bromelin dengan aktivitas spesifik
33,3334x10-3 unit/mg. Pada kondisi optimum pH 6,0 dengan aktivitas
spesifik 6,1390x10-3 unit/mg dan tekstur sebesar 11,6280 g/mm3, dan
temperatur 55oC dengan aktivitas spesifik 5,2621x10-3 unit/mg dan tekstur
sebesar 13,1582 g/mm3, dan konsentrasi enzim sebesar 0,5 gram dengan
aktivitas spesifik 6,1461x10-3 unit/mg dan tekstur sebesar 12,959 g/mm3
sementara konsentrasi substrat sebesar 0,75 gram dengan aktivitas spesifik
6,3215x10-3 unit/mm3 dan tekstur sebesar 13,4471 g/mm3
5.2. Saran
Dari hasil analisis data yang dilakukan pada penelitian, saran yang di dapat
untuk kemajuan penelitian ini kedepan adalah
1. Sebaiknya enzim bromeilin dari limbah kulit nanas di keringkan menjadi
serbuk agar tahan lebih lama.
53
iii
KAJIAN PEMANFAATAN ENZIM BROMEILIN DARI LIMBAH KULIT
NANAS (Ananas comosus (L.) Merr) UNTUK MELUNAKKAN DAGING
Dewi Susanti (NIM. 408231019)
ABSTRAK
Bromelin merupakan enzim proteolitik yang terdapat pada tanaman
nanas (Ananas comosus (L) Merr).Telah dilakukan isolasi dan
penentuan aktivitas spesifik enzim bromelin dari limbah kulit nanas.
Pada penelitian ini bromelin diisolasi dengan metoda Dekantasi, lalu
ditentukan aktivitas spesifik, uji tekstur dan penentuan kadar protein
dengan metoda Lowry menggunakan spektrofotometer serta rancangan
penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan uji ANOVA
satu jalur. Hasil isolasi merupakan ekstrak kasar enzim bromelin
dengan aktivitas spesifik 16,666x10-3 unit/mg dan pada penelitian
diperoleh kondisi optimum pH 6,0 dengan aktivitas spesifik 6,1390x103
unit/mg dan tekstur sebesar 11,6280 g/mm3, dan temperatur optimum
55oC dengan aktivitas spesifik 5,2621x10-3 unit/mg dan tekstur sebesar
13,1582 g/mm3, dan konsentrasi enzim optimum sebesar 0,5 gram
dengan aktivitas spesifik 6,1461x10-3 unit/mg dan tekstur sebesar
12,959 g/mm3 sementara konsentrasi substrat optimum sebesar 0,75
gram dengan aktivitas spesifik 6,3215x10-3 unit/mm3 dan tekstur
sebesar 13,4471 g/mm3
Kata kunci: Bromelin, Aktivitas Spesifik, Tekstur, RAL.
iv ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
dan Rahmat-Nya sehingga penelitian skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Adapun tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei
2012 ialah ”Kajian Pemanfaatan Enzim Bromeilin Dari Limbah Kulit Nanas
(Ananas comosus (L.) Merr) Untuk Melunakkan Daging”.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari
pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi antara
lain;
1. Bapak Prof. Dr. Ramlan Silaban, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi
yang telah banyak memberi dukungan, bimbingan, nasehat dan ilmu yang
sangat bermanfaat bagi penulis.
2. Pimpinan Fakultas MIPA UNIMED, Dekan, PD I, PD II, PD III yang telah
memberi kesempatan dan dorongan kepada penulis untuk dapat
menyelesaikan studi dan segala persyaratan tepat pada waktunya.
3. Bapak Drs. Jamalum Purba, M.Si, Drs. Rahmat Nauli, M.Si dan Dr.
Marham Sitorus, M.Si, selaku Ketua Jurusan, Sekretaris dan Ketua Prodi
Kimia atas izin yang telah diberikan untuk melaksanakan penelitian serta
dukungan selama ini.
4. Bapak Drs. Marudut Sinaga, M.Si, selaku Kepala Laboratorium beserta
staffnya atas bantuan dan fasilitas yang diberikan.
5. Bapak Prof. Dr. Albinus Silalahi, MS, Prof. Dr. Suharta, M.Si dan Drs.
Eddyanto, Ph.D., Selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan
saran dan masukan dalam membantu penulis menyelesaikan skripsi ini.
6. Bapak Ir. Sentosa Ginting, M.Pd, selaku Kepala Laboratorium Teknologi
Pangan Fakultas Pertanian USU beserta staffnya atas bantuan fasilitas
yang diberikan.
ii
i
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Nenas (Ananas comosus (L) Merr) merupakan salah satu tanaman buah
yang banyak dibudidayakan di daerah tropis dan subtropis. Tanaman ini
mempunyai banyak manfaat terutama pada buahnya. Nanas mempunyai sifat
yang mudah rusak dan busuk sehingga tidak tahan lama disimpan. Selain
dikonsumsi sebagai buah segar, juga dimanfaatkan dalam industri pengolahan
buah nenas untuk pembuatan sari buah, jem dan jelly.
Dalam industri pengolahan buah nenas selalu meninggalkan sisa limbah
yang cukup banyak. Umumnya limbah nenas berupa batang, daun, kulit dan
bonggol belum dimanfaatkan secara optimal, bahkan hanya digunakan sebagai
pakan ternak. Dengan mengisolasi enzim bromelin dari bonggol dan kulit nenas,
merupakan salah satu alternatif dalam rangka pemanfaatan limbah nenas sehingga
dapat memberikan nilai tambah bagi buah nenas di samping mengurangi masalah
pencemaran limbah terhadap lingkungan (Sebayang, F. 2006).
Protein merupakan kelompok nutrien yang amat penting. Senyawa ini
didapatkan dalam sitoplasma pada semua sel hidup, baik binatang maupun
tanaman. Protein mempunyai bermacam-macam fungsi bagi tubuh, yaitu sebagai
enzim, zat pengatur pergerakan, pertahanan tubuh, alat pengangkut dan lain-lain
(Winarno, 1989).
Pada umumnya, makanan asal hewani mengandung lebih banyak protein
dibandingkan dengan makanan asal nabati. Salah satu sumber protein yang paling
umum adalah daging. Istilah daging biasanya mengacu pada jaringan otot hewan
tetapi dapat juga digunakan dalam arti lebih luas termasuk bagian lain dari hewan,
seperti hati, ginjal dan daging kelenjar perut (Gaman dan Sherrington, 1992).
Selama ini pengolahan daging sebagai bahan makanan dilakukan secara
tradisional. Daging segar setelah dibersihkan langsung dimasak tanpa ada
perlakuan khusus, pada hal cara seperti ini membutuhkan waktu yang lama dan
energi yang relatif besar sehingga dapat menimbulkan krisis energi di masa yang
1
2
akan datang. Seiring dengan perkembangan bioteknologi, para ahli akhirnya
menemukan, bahwa pemberian enzim proteolitik terhadap daging mentah dapat
berpengaruh pada proses pelunakkan daging. Enzim proteolitik bekerja
menguraikan protein dalam daging sehingga pada saat daging dimasak proses
pelunakkannya lebih cepat.
Enzim adalah protein yang disintesis oleh sel hidup dan berfungsi sebagai
katalisator untuk reaksi-reaksi kimia didalam sistem biologis (Page, 1989). Enzim
banyak digunakan dalam dunia industri, khususnya dalam proses produksi, karena
reaksi enzim itu sangat spesifik dan berlangsung cepat. Hal ini sangat
menguntungkan karena produksinya tidak mengandung banyak hasil sampingan
(Suharto, 1995).
Enzim proteolitik dianggap penting dalam metabolisme protein dan
banyak digunakan dalam industri pangan, misalnya untuk mengempukkan daging.
Ada banyak jenis enzim proteolitik yang dikenal seperti enzim bromelin, papain,
rennin, protease dan fisin yang mempunyai sifat menghidrolisa protein dan
menggumpalkan susu (Smith, 1993). Dengan demikian enzim bromelin dapat
digunakan sebagai substitusi bagi enzim sejenis lainnya
Aktivitas enzim bromeilin optimum pada pH dan suhu tertentu tergantung
pada substratnya. Penelitian pengaruh pH dan suhu sudah pernah dilakukan oleh
Herdyastuti (2006) dengan judul “ Isolasi dan Karakterisasi Ekstrak Kasar Enzim
Bromeilin Dari Batang Nanas (Ananas comosus (L) Merr)” diperoleh pH
optimum 7,0 dan suhu 550C. Penelitian lainnya sudah dilakukan juga oleh Amalia
dan Nawfa (2010) dengan judul penelitian “ Amobilisasi Bromeilin Dengan
Menggunakan Kitosan Sebagai Matriks Pendukung” diperoleh enzim optimum
pada pH 6,0. Sementara itu penelitian yang dilakukan oleh Wuryanti (2006)
dengan judul “Amobilisasi Enzim Bromeilin Dari Bonggol Nanas Dengan Bahan
Pendukung (Support) Karagenan Dari Rumput Laut (Euchema cottonii) diperoleh
pH optimum 6,5 dan suhu optimum 350C.
Dalam hal ini,
Peneliti meneruskan penelitian yang sudah pernah
dilakukan oleh Simbolon, F.R., (2004), dari Universitas Negeri Medan Jurusan
Kimia-Fmipa yang berjudul “Kajian Pemanfaatan Getah Mangga (Mangifera
3
indica L) Untuk Melunakkan Daging”,. Dalam Penelitian tersebut belum
mengungkapkan apakah hal yang sama dapat dilakukan oleh limbah kulit nanas
yang berasal dari daerah Tanjung Morawa tepatnya di desa Bandar Labuhan untuk
melunakan daging?. Oleh karena itu,
Peneliti ingin mengkaji ”Pemanfaatan
Enzim Bromeilin dari Limbah Kulit Nanas (Ananas comosus (L.) Merr) untuk
Melunakkan Daging”. Adapun tingkat kelunakkan daging dapat diartikan sebagai
aktivitas enzim bromeilin untuk menguraikan protein serat daging menajadi
pepton (mengubah protein yang tidak larut menjadi protein yang larut).
1.2. Batasan Masalah
Adapun Batasan Masalah dalam Penelitian ini adalah:
1. Daging yang digunakan adalah daging kerbau bagian leher.
2. Bagian nanas yang digunakan adalah kulit nanas dan bonggol nanas.
3. Pengujian dilakukan hanya pada penentuan kadar protein enzim dan
daging, menentukan tingkat kelunakkan daging, dan menentukan aktivitas
enzim.
1.3. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah,
1. Apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada variasi pH
terhadap tingkat kelunakkan daging?
2. Apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada variasi suhu
terhadap tingkat kelunakkan daging?
3. Apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada berbagai variasi
konsentrasi terhadap tingkat kelunakkan daging?
4. Apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada variasi konsentrasi
substrat terhadap tingkat kelunakkan daging?
4
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada
berbagai variasi pH terhadap tingkat kelunakkan daging.
2. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada
variasi suhu terhadap tingkat kelunakkan daging.
3. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin dari
pada berbagai variasi konsentrasi terhadap tingkat kelunakkan daging.
4. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian enzim bromeilin pada
berbagai variasi konsentrasi substrat terhadap tingkat kelunakkan daging.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan bermanfaat:
1. Bagi penulis, dapat mengetahui pengaruh enzim bromeilin dari limbah
kulit nanas pada berbagai variasi pH, suhu, konsentrasi enzim dan
konsentrasi substrat terhadap tingkat kelunakkan daging.
2. Dapat menghemat penggunaan bahan bakar maupun listrik.
3. Bagi masyarakat, dapat mengetahui informasi mengenai manfaat enzim
bromeilin pada limbah kulit nanas sehingga membuka wawasan dan
peluang bisnis sebagai industri menengah.
4. Bagi pihak lain yang berkepentingan, dapat dijadikan sebagai kajian lebih
lanjut untuk penelitian selanjutnya.