Laporan Praktikum Biokimia Pangan Enzim
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
I PENDAHULUAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar
Belakang Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip
Percobaan, dan (4) Reaksi Percobaan.
1.1. Latar Belakang Percobaan
Enzim adalah suatu protein biokatalis yang diproduksi
oleh sel-sel hidup, termasuk mikroorganisme, untuk
mengkatalis reaksi-reaksi biokimia yang diperlukan untuk
metabolisme sel. Enzim memegang peranan penting dalam
pemecahan komponen-komponen makanan, baik dalam
kebusukan makanan maupun dalam proses fermentasi.
Peranan enzim dalam industri makanan misalnya dalam
lingkungan likuifikasi dan sakarifikasi pati menjadi gula,
mengubah menjadi produk-produk lain, penjernihan sari buah,
pengempukan daging dan sebagainya (Fardiaz, 1992).
Keaktifan enzim dapat ditentukan secara kualitatif
dengan reaksi kimia yaitu dengan substrat yang dapat
dikatalisis dengan reaksi kimia yaitu dengan substrat yang
dapat dikatalisis oleh enzim tersebut, dan secara kuantitatif
ditentukan dengan mengukur laju reaksi tersebut. Karena
itulah jumlah enzim lebih banyak dinyatakan dalam bentuk
keaktifan enzim dinamakan dalam satuan atau unit enzim.
Berbagai cara dan ukuran dalam menentukan suatu enzim
mengakibatkan penentuan suatu enzim tidak seragam
(Winarno, 1992).
1.2. Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan uji Pengaruh pH adalah untuk
mengetahui adanya pengaruh pH terhadap aktifitas enzim.
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
1.3. Prinsip Percobaan
Berdasarkan pada semakin tinggi pH sampai batas
optimum maka aktivitas enzim semakin tinggi akan etapi
apabila melewati batas optimum aktivitas enzim menurun.
1.4. Reaksi Percobaan
E+S↔ES
E+P
Gambar 1. Reaksi Percobaan Uji Pengaruh pH
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
II METODE PERCOBAAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Bahan yang
Digunakan, (2) Pereaksi yang Digunakan, (3) Alat yang
Digunakan, dan (4) Metode Percobaan.
2.1. Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan untuk percoban uji pengaruh
pH adalah kedelai, pisang, urea, katekol, larutan buffer, PP,
sabun cuci dan aquadest.
2.2. Alat yang Digunakan
Alat-alat yang digunakan pada uji pengaruh pH antara
lain tabung reaksi, pipet tetes, gelas kimia, tisue, lap pH
Universal, tang krus dan aquadest.
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
2.3. Metode Percobaan
15 tetes
substrat
pH 1
pH 5
pH 7
pH 10
Lakukan
+ 10 tetes
larutan Buffer
tes awal
pH
Diamkan selama 5'
15 tetes
ekstrak
u/ urease +
2 tetes pp
Diamkan selama 5'
Amati dan lakukan tes pH akhir
Gambar 2. Metode Percobaan Uji Pengaruh pH
III HASIL PENGAMATAN
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil
Pengamatan dan, (2) Pembahasan.
3.1. Hasil Pengamatan
Tabel 1.Hasil Pengamatan Uji Pengaruh pH
pH
Ekstrak
1
Kedelai
4
Kedelai
7
Kedelai
10
Kedelai
1
Pisang
4
Pisang
7
Pisang
10
Pisang
Substrat
Urea +
Larutan
Buffer
Urea +
Larutan
Buffer
Urea +
Larutan
Buffer
Urea +
Larutan
Buffer
Katekol +
Larutan
Buffer
Katekol +
Larutan
Buffer
Katekol +
Larutan
Buffer
Katekol +
Larutan
Buffer
pH
awal
pH
akhir
Hasil I
1
0
+
4
9
+
7
10
+
10
9
+
1
0
+
4
4
-
7
6
+
10
6
+
Keterangan : (+)
Enzim bekerja secara aktif
(-) Enzim tidak bekerja secara aktif
Hasil I : (Sarah dan Nur, 2014).
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Gambar 3. Hasil Pengamatan Uji Pengaruh pH
3.2. Pembahasan
Berdasarkan hasil pengamatan uji pengaruh pH maka
dapat disimpulkan bahwa enzim yang terdapat pada ekstrak
pisang berkerja aktif pada pH 1, 7 dan 10, sedangkan enzim
yang terdapat pada ekstrak kedelai berkerja pada pH 1, 4, 7,
dan 10.
Enzim adalah suatu protein biokatalis yang diproduksi
oleh sel-sel hidup, termasuk mikroorganisme, untuk
mengkatalis reaksi-reaksi biokimia yang diperlukan untuk
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
metabolisme sel. Enzim memegang peranan penting dalam
pemecahan komponen-komponen makanan, baik dalam
kebusukan makanan maupun dalam proses fermentasi.
Peranan enzim dalam industri makanan misalnya dalam
lingkungan likuifikasi dan sakarifikasi pati menjadi gula,
mengubah menjadi produk-produk lain, penjernihan sari buah,
pengempukan daging dan sebagainya (Fardiaz, 1992).
Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim
tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk
ion positif, ion negatif, atau ion bermuatan ganda (zwitter ion).
Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan
berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam
membentuk kompleks enzim substrat. Di samping pengaruh
terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi
dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini
akan
mengakibatkan
menurunnya
aktivitas
enzim
(Poedjiadi, 2005).
Konsentrasi Enzim Aktivitas enzim dipengaruhi oleh
kadar enzim. Aktivitas enzim dan kadar enzim memiliki
hubungan perbandingan yang lurus. Hal ini berarti semakin
besar kadar enzim, semakin besar aktivitas enzim dan
semakin cepat reaksi yang dikatalisis enzim. Apabila kadar
substrat tetap dan kadar enzim turun, maka kecepatan reaksi
yang dikatalisis enzim akan menurun karena enzim yang
tersedia tidak cukup banyak untuk bereaksi dengan substrat.
Semakin banyak enzim yang berikatan dengan substrat,
kecepatan reaksi semakin meningkat dan semakin banyak
kompleks enzim-substrat yang terbentuk. Maka produk yang
terbentuk pun semakin banyak (Anonim, 2012).
Konsentrasi Substrat Dengan konsentrasi enzim yang
tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan
menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas
konsentrasi tertentu tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi
walaupun konsentrasi substrat diperbesar. Pada substrat
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
rendah bagian aktif enzim hanya menampung substrat sedikit.
Bila kosentrasi substrat diperbesar makin banyak substrat
yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif
tersebut (Anonim, 2012).
Suhu Aktivitas enzim meningkat bersamaan dengan
peningkatan suhu, laju berbagai proses metabolisme akan
naik sampai batasan suhu maksimal Kecepatan reaksi mulamula meningkat dengan menaiknya suhu, hal ini disebabkan
oleh peningkatan energi kinetik pada molekul-molekul yang
bereaksi. Akan tetapi pada akhirnya energi kinetik enzim
melampaui rintangan energi untuk memutuskan ikatan
hidrogen dan hidrofobik yang lemah, yang mempertahankan
struktur sekunder-tersiernya. Pada suhu ini terjadi denaturasi
enzim menunjukkan suhu optimal. Sebagian besar enzim
suhu optimalnya berada diatas suhu dimana enzim itu berada.
Pada umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu optimum,
yaitu antara 300 – 400C (Anonim, 2012).
Pengaruh pH Kondisi pH dapat mempengaruhi
aktivitas enzim melalui pengubahan stuktur atau pengubahan
muatan pada residu yang berfungsi dalam pengikatan substrat
atau katalis Enzim dapat berbentuk ion positive, ion negative
atau ion bermuatan ganda. pH lingkungan akan berpengaruh
terhadap efektifitas bagian aktif enzim dalam membentuk
komplek enzim substrat. Disamping pengaruh terhadap
struktur ion pada enzim pH rendah atau pH tinggi dapat pula
menyebabkan terjadinya proses denaturasi, dan ini akan
mengakibatkan menurunnya aktifitas enzim. pH optimum
adalah pH yang dapat menyebabkan kecepatan reaksi paling
tinggi. Contoh: enzim amilase pada berbagai harga pH, dan
amilum sebagai substratnya (Anonim, 2012).
Aktivator dan Inhibitor Aktivator merupakan molekul
yang mempermudah ikatan antara enzim dengan substratnya,
misalnya ion klorida yang bekerja pada enzim amilase.
Inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
enzim dengan substratnya. Inhibitor akan berikatan dengan
enzim membentuk kompleks enzim-inhibitor (Anonim, 2012).
Larutan penyangga atau larutan buffer atau larutan
dapar merupakan suatu larutan yang dapat menahan
perubahan pH yang besar ketika ion-ion hidrogen atau
hidroksida ditambahkan, atau ketika larutan itu diencerkan
(Anonim, 2012 ).
Cara membuat larutan buffer 1 dan 4 asam lemah
dicampur dengan basa konjugasinya maka akan terbentuk
larutan buffer asam, dimana larutannya mempertahankan pH
pada daerah asam (pH 7). Misalnya larutan campuran NH 3
dengan ion amonium (NH4+). Sedangkan cara membuat
larutan buffer 10 yaitu campuran suatu basa lemah dengan
suatu asam kuat di mana basa lemah dicampurkan berlebih.
Misalnya 50 mL amoniak 0,2 M dicampur dengan 50 mL asam
klorida 0,1 M (Anonim, 2012).
Enzim memiliki pH optimum yang khas, yaitu pH yang
menyebabkan aktivitas maksimal. Profil aktivitas pH enzim
menggambarkan pH pada saat gugus pemberi atau penerima
proton yang penting pada sisi katalitik enzim berada dalam
tingkat ionisasi yang diinginkan. pH optimum enzim tidak
perlu sama dengan pH lingkungan normalnya, dengan pH
yang mungkin sedikit berada diatas atau dibawah pH
optimum. Aktivitas katalitik enzim di dalam sel mungkin diatur
sebagian oleh perubahan pada pH medium lingkungan.
Derajat keasaman (pH) optimum masing-masing substrat
berbeda, misalnya enzim urease mempunyai pH optimum 7,0.
Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada
enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat menyebabkan
terjadinya proses denaturasi dan ini kan mengakibatkan
menurunnya aktivitas enzim (Poedjiadi, 2005).
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim
tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk
ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion).
Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan
berpengaruh terhadap efektifitas bagian aktif enzim dalam
membentuk kompleks enzim substrat (Lehninger, 1993).
Suatu enzim dididihkan dengan asam kuat dengan
tripsin, yaitu, perlakuan yang memotong rantai polipeptida,
aktivitas katalitiknya biasanya akan hancur, hal ini
memperlihatkan bahwa struktur kerangka primer protein enzim
dibutuhkan untuk aktivitasnya. selanjutnya, jika kita mengubah
berlipatnya rantai protein yang khas dari protein enzim utuh
oleh panas, oleh perlakuan pH yang jauh menyimpang dari
keadaan normal, atau perlakuan dengan senyawa perusak
lainnya juga akan lenyap (Lehninger, 1993).
Enzim memiliki pH optimum yang khas, yaitu pH yang
menyebabkan aktivitas maksimal. Profil aktivitas pH enzim
menggambarkan pH pada saat gugus pemberi atau penerima
proton yang penting pada sisi katalitik enzim berada dalam
tingkat ionisasi yang diinginkan. pH optimum enzim tidak perlu
sama dengan pH lingkungan normalnya, dengan pH yang
mungkin sedikit di atas atau di bawah pH optimum
(Lehninger, 1993).
Dari uraian-uraian ini jelaslah, bahwa penyimpangan
dari keadaan optimum mengkibatkan berkurangnya aktivitas
enzim dengan nyata. Hal ini khas bagi semua enzim.
Keragaman pH yang ekstrim bahkan dapat merusak enzim
(Pelczar, 1986).
Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada
enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan
terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan
menurunnya aktivitas enzim (Poedjiadi, 2005).
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
pH optimum
Gambar 4. Gambar Kurva Hubungan Antara Aktivitas
Enzim dan pengaruh pH
Dari bentuk kurva pada gambar tersebut, tampak
bahwa ada suatu pH tertentu atau daerah pH yang dapat
menyebabkan reaksi paling tinggi. pH tersebut dinamakan pH
optimum. pH optimum dari enzim amylase misalnya dapat
diperoleh dengan menentukan jumlah milligram gula yang
terbentuk dari beberapa reaksi yang menggunakan enzim
amylase berbagai harga pH dan amilum sebagai substrat
(Poedjiadi, 2005).
Enzim
Sukrase
Sumber
Substrat
pH optimum
Usus halus
Sukrosa
6,2
Siliva,
Amilase
Amilum
5,6-7,2
pankreas
Lipase
Pankreas
Etil butirat
7,0
Pepsin
Lambung
Albumin
1,5-2,5
Tripsin
Pankreas
Kasein
8-11
. Tabel 2. pH Optimum Beberapa Macam Enzim
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Diperkirakan perubahan keaktifan enzim akibat
perubahan pH lingkungan disebabkan terjadinya perubahan
ionisasi enzim, substrat, atau kompleks enzim substrat
(Winarno, 1992).
Pada umumnya enzim bersifat amfolitik, yang berarti
enzim mempunyai konstanta disosiasi pada gugus asam
maupun basanya, terutama pada gugus residu terminal
karboksil dan gugus terminal aminonya (Winarno, 1992).
Enzim menunjukan aktivitas maksimum pada suatu
kisaran pH yang disebut pH optimum, yang umumnya antara
pH 4,5 sampai 8,0. Suatu enzim tertentu mempunyai kisaran
pH optimum yang sempit. Di sekitar pH optimum enzim
mempunyai stabilitas yang sangat tinggi. Beberapa enzim
yang mempunyai pH optimum yang sangat ekstrem, misalnya
pepsin pada pH 1,8 dan arginase pada pH 10 (Winarno,
1992).
Pada kisaran pH yang ekstrem, baik asam maupun
basa, terjadi inaktivasi yang irreversible. Pada kisaran pH
selebihnya masih dapat terjadi inaktivasi, tetapi bersifat
reversible. Perlu diketahui pada enzim yang sama seiring pH
optimumnya berbeda, tergantung asal enzim tersebut.
Misalnya metal esterase yang diperoleh dari kapang
mempunyai pH optimal sekitar 5,0 sedang enzim yang sama
yang diperoleh dari kacang merah mempunyai pH optimal 8,5
(Winarno, 1992).
Di dalam proses pengolahan pangan, keaktifan enzim
tertentu tidak dikehendaki, sehingga harus dicegah atau
dihambat. Terjadinya browning akibat enzim fenolase dapat
dihambat dengan menurunkan pH larutan sampai 3,0 sebab
pH optimal fenolase 6,5. Hal ini dapat dilakukan dengan
menambahkan bahan alami seperti asam sitrat, asam malat,
atau senyawa lain, misalnya asam fosfat (Winarno, 1992).
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
IV KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan
dan (2) Saran.
4.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan uji pengaruh pH maka
dapat disimpulkan bahwa enzim yang terdapat pada ekstrak
pisang berkerja aktif pada pH 1, 7 dan 10, sedangkan enzim
yang terdapat pada ekstrak kedelai berkerja pada pH 1, 4, 7,
dan 10. Enzim akan bekerja secara aktif pada pH optimum,
sedangkan pada pH minimum dan maksimum enzim tidak
akan bekerja aktif.
4.2. Saran
Saran untuk percobaan uji pengaruh pH adalah agar
praktikan lebih menguasai materi dan prosedur, lebih berhatihati dalam penambahan larutan selain itu disarankan supaya
praktikan lebih cekatan dalam mengerjakan praktikum, dan
kebersihan, kenyamana juga ketertiban di Labolatorium
Biokimia Pangan harus lebih dijaga.
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2012), Larutan Penyanga, http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/larutan/larutanpenyangga-atau-buffer, Accessed: Sabtu, 27 April 2013.
Bandung.
Anonim. ( 2012). Enzim. http://id.wikipedia.org. Accessed:
Sabtu, 27 April 2013. Bandung.
Fardiaz, S.,
(1992), Mikrobiologi
Pustaka Utama; Jakarta.
Pangan I, Gramedia
Lehninger Albert L., (1993), Dasar-Dasar Biokimia, Erlangga;
Jakarta.
Poedjiadi, A., (2005), Dasar - Dasar Biokimia, Jakarta; UIPress.
Winarno, F.G., (1992), Kimia Pangan dan Gizi, Jakarta: PT
Gramedia Pustaka Utama.
Suhara, (2009), Dasar-Dasar Biokimia, Bandung : Prisma
Press .Advertising
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
LAMPIRAN
KEDELAI
Kandungan Gizi :
Informasi Gizi
Energi
Lemak
Lemak Jenuh
Lemak tak Jenuh Ganda
Lemak tak Jenuh Tunggal
Kolesterol
Protein
Karbohidrat
Serat
Gula
Sodium
Kalium
PISANG
per 100 gram (g)
1971 kj
471 kkal
25,4 g
3,674 g
14,339 g
5,61 g
0 mg
35,22 g
33,55 g
17,7 g
4,2 g
163 mg
1470 mg
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Kandungan Gizi :
Informasi Gizi
Energi
Lemak
Lemak Jenuh
Lemak tak Jenuh
Ganda
Lemak tak Jenuh
Tunggal
Kolesterol
Protein
Karbohidrat
Serat
Gula
Sodium
Kalium
per 1 sedang (panjang 18 cm 20 cm)
439 kj
105 kkal
0,39 g
0,132 g
0,086 g
0,038 g
0 mg
1,29 g
26,95 g
3,1 g
14,43 g
1 mg
422 mg
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
I PENDAHULUAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar
Belakang Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip
Percobaan, dan (4) Reaksi Percobaan.
1.1. Latar Belakang Percobaan
Enzim adalah suatu protein biokatalis yang diproduksi
oleh sel-sel hidup, termasuk mikroorganisme, untuk
mengkatalis reaksi-reaksi biokimia yang diperlukan untuk
metabolisme sel. Enzim memegang peranan penting dalam
pemecahan komponen-komponen makanan, baik dalam
kebusukan makanan maupun dalam proses fermentasi.
Peranan enzim dalam industri makanan misalnya dalam
lingkungan likuifikasi dan sakarifikasi pati menjadi gula,
mengubah menjadi produk-produk lain, penjernihan sari buah,
pengempukan daging dan sebagainya (Fardiaz, 1992).
Keaktifan enzim dapat ditentukan secara kualitatif
dengan reaksi kimia yaitu dengan substrat yang dapat
dikatalisis dengan reaksi kimia yaitu dengan substrat yang
dapat dikatalisis oleh enzim tersebut, dan secara kuantitatif
ditentukan dengan mengukur laju reaksi tersebut. Karena
itulah jumlah enzim lebih banyak dinyatakan dalam bentuk
keaktifan enzim dinamakan dalam satuan atau unit enzim.
Berbagai cara dan ukuran dalam menentukan suatu enzim
mengakibatkan penentuan suatu enzim tidak seragam
(Winarno, 1992).
1.2. Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan uji Pengaruh pH adalah untuk
mengetahui adanya pengaruh pH terhadap aktifitas enzim.
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
1.3. Prinsip Percobaan
Berdasarkan pada semakin tinggi pH sampai batas
optimum maka aktivitas enzim semakin tinggi akan etapi
apabila melewati batas optimum aktivitas enzim menurun.
1.4. Reaksi Percobaan
E+S↔ES
E+P
Gambar 1. Reaksi Percobaan Uji Pengaruh pH
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
II METODE PERCOBAAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Bahan yang
Digunakan, (2) Pereaksi yang Digunakan, (3) Alat yang
Digunakan, dan (4) Metode Percobaan.
2.1. Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan untuk percoban uji pengaruh
pH adalah kedelai, pisang, urea, katekol, larutan buffer, PP,
sabun cuci dan aquadest.
2.2. Alat yang Digunakan
Alat-alat yang digunakan pada uji pengaruh pH antara
lain tabung reaksi, pipet tetes, gelas kimia, tisue, lap pH
Universal, tang krus dan aquadest.
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
2.3. Metode Percobaan
15 tetes
substrat
pH 1
pH 5
pH 7
pH 10
Lakukan
+ 10 tetes
larutan Buffer
tes awal
pH
Diamkan selama 5'
15 tetes
ekstrak
u/ urease +
2 tetes pp
Diamkan selama 5'
Amati dan lakukan tes pH akhir
Gambar 2. Metode Percobaan Uji Pengaruh pH
III HASIL PENGAMATAN
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil
Pengamatan dan, (2) Pembahasan.
3.1. Hasil Pengamatan
Tabel 1.Hasil Pengamatan Uji Pengaruh pH
pH
Ekstrak
1
Kedelai
4
Kedelai
7
Kedelai
10
Kedelai
1
Pisang
4
Pisang
7
Pisang
10
Pisang
Substrat
Urea +
Larutan
Buffer
Urea +
Larutan
Buffer
Urea +
Larutan
Buffer
Urea +
Larutan
Buffer
Katekol +
Larutan
Buffer
Katekol +
Larutan
Buffer
Katekol +
Larutan
Buffer
Katekol +
Larutan
Buffer
pH
awal
pH
akhir
Hasil I
1
0
+
4
9
+
7
10
+
10
9
+
1
0
+
4
4
-
7
6
+
10
6
+
Keterangan : (+)
Enzim bekerja secara aktif
(-) Enzim tidak bekerja secara aktif
Hasil I : (Sarah dan Nur, 2014).
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Gambar 3. Hasil Pengamatan Uji Pengaruh pH
3.2. Pembahasan
Berdasarkan hasil pengamatan uji pengaruh pH maka
dapat disimpulkan bahwa enzim yang terdapat pada ekstrak
pisang berkerja aktif pada pH 1, 7 dan 10, sedangkan enzim
yang terdapat pada ekstrak kedelai berkerja pada pH 1, 4, 7,
dan 10.
Enzim adalah suatu protein biokatalis yang diproduksi
oleh sel-sel hidup, termasuk mikroorganisme, untuk
mengkatalis reaksi-reaksi biokimia yang diperlukan untuk
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
metabolisme sel. Enzim memegang peranan penting dalam
pemecahan komponen-komponen makanan, baik dalam
kebusukan makanan maupun dalam proses fermentasi.
Peranan enzim dalam industri makanan misalnya dalam
lingkungan likuifikasi dan sakarifikasi pati menjadi gula,
mengubah menjadi produk-produk lain, penjernihan sari buah,
pengempukan daging dan sebagainya (Fardiaz, 1992).
Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim
tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk
ion positif, ion negatif, atau ion bermuatan ganda (zwitter ion).
Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan
berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam
membentuk kompleks enzim substrat. Di samping pengaruh
terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi
dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini
akan
mengakibatkan
menurunnya
aktivitas
enzim
(Poedjiadi, 2005).
Konsentrasi Enzim Aktivitas enzim dipengaruhi oleh
kadar enzim. Aktivitas enzim dan kadar enzim memiliki
hubungan perbandingan yang lurus. Hal ini berarti semakin
besar kadar enzim, semakin besar aktivitas enzim dan
semakin cepat reaksi yang dikatalisis enzim. Apabila kadar
substrat tetap dan kadar enzim turun, maka kecepatan reaksi
yang dikatalisis enzim akan menurun karena enzim yang
tersedia tidak cukup banyak untuk bereaksi dengan substrat.
Semakin banyak enzim yang berikatan dengan substrat,
kecepatan reaksi semakin meningkat dan semakin banyak
kompleks enzim-substrat yang terbentuk. Maka produk yang
terbentuk pun semakin banyak (Anonim, 2012).
Konsentrasi Substrat Dengan konsentrasi enzim yang
tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan
menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas
konsentrasi tertentu tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi
walaupun konsentrasi substrat diperbesar. Pada substrat
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
rendah bagian aktif enzim hanya menampung substrat sedikit.
Bila kosentrasi substrat diperbesar makin banyak substrat
yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif
tersebut (Anonim, 2012).
Suhu Aktivitas enzim meningkat bersamaan dengan
peningkatan suhu, laju berbagai proses metabolisme akan
naik sampai batasan suhu maksimal Kecepatan reaksi mulamula meningkat dengan menaiknya suhu, hal ini disebabkan
oleh peningkatan energi kinetik pada molekul-molekul yang
bereaksi. Akan tetapi pada akhirnya energi kinetik enzim
melampaui rintangan energi untuk memutuskan ikatan
hidrogen dan hidrofobik yang lemah, yang mempertahankan
struktur sekunder-tersiernya. Pada suhu ini terjadi denaturasi
enzim menunjukkan suhu optimal. Sebagian besar enzim
suhu optimalnya berada diatas suhu dimana enzim itu berada.
Pada umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu optimum,
yaitu antara 300 – 400C (Anonim, 2012).
Pengaruh pH Kondisi pH dapat mempengaruhi
aktivitas enzim melalui pengubahan stuktur atau pengubahan
muatan pada residu yang berfungsi dalam pengikatan substrat
atau katalis Enzim dapat berbentuk ion positive, ion negative
atau ion bermuatan ganda. pH lingkungan akan berpengaruh
terhadap efektifitas bagian aktif enzim dalam membentuk
komplek enzim substrat. Disamping pengaruh terhadap
struktur ion pada enzim pH rendah atau pH tinggi dapat pula
menyebabkan terjadinya proses denaturasi, dan ini akan
mengakibatkan menurunnya aktifitas enzim. pH optimum
adalah pH yang dapat menyebabkan kecepatan reaksi paling
tinggi. Contoh: enzim amilase pada berbagai harga pH, dan
amilum sebagai substratnya (Anonim, 2012).
Aktivator dan Inhibitor Aktivator merupakan molekul
yang mempermudah ikatan antara enzim dengan substratnya,
misalnya ion klorida yang bekerja pada enzim amilase.
Inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
enzim dengan substratnya. Inhibitor akan berikatan dengan
enzim membentuk kompleks enzim-inhibitor (Anonim, 2012).
Larutan penyangga atau larutan buffer atau larutan
dapar merupakan suatu larutan yang dapat menahan
perubahan pH yang besar ketika ion-ion hidrogen atau
hidroksida ditambahkan, atau ketika larutan itu diencerkan
(Anonim, 2012 ).
Cara membuat larutan buffer 1 dan 4 asam lemah
dicampur dengan basa konjugasinya maka akan terbentuk
larutan buffer asam, dimana larutannya mempertahankan pH
pada daerah asam (pH 7). Misalnya larutan campuran NH 3
dengan ion amonium (NH4+). Sedangkan cara membuat
larutan buffer 10 yaitu campuran suatu basa lemah dengan
suatu asam kuat di mana basa lemah dicampurkan berlebih.
Misalnya 50 mL amoniak 0,2 M dicampur dengan 50 mL asam
klorida 0,1 M (Anonim, 2012).
Enzim memiliki pH optimum yang khas, yaitu pH yang
menyebabkan aktivitas maksimal. Profil aktivitas pH enzim
menggambarkan pH pada saat gugus pemberi atau penerima
proton yang penting pada sisi katalitik enzim berada dalam
tingkat ionisasi yang diinginkan. pH optimum enzim tidak
perlu sama dengan pH lingkungan normalnya, dengan pH
yang mungkin sedikit berada diatas atau dibawah pH
optimum. Aktivitas katalitik enzim di dalam sel mungkin diatur
sebagian oleh perubahan pada pH medium lingkungan.
Derajat keasaman (pH) optimum masing-masing substrat
berbeda, misalnya enzim urease mempunyai pH optimum 7,0.
Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada
enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat menyebabkan
terjadinya proses denaturasi dan ini kan mengakibatkan
menurunnya aktivitas enzim (Poedjiadi, 2005).
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim
tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk
ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion).
Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan
berpengaruh terhadap efektifitas bagian aktif enzim dalam
membentuk kompleks enzim substrat (Lehninger, 1993).
Suatu enzim dididihkan dengan asam kuat dengan
tripsin, yaitu, perlakuan yang memotong rantai polipeptida,
aktivitas katalitiknya biasanya akan hancur, hal ini
memperlihatkan bahwa struktur kerangka primer protein enzim
dibutuhkan untuk aktivitasnya. selanjutnya, jika kita mengubah
berlipatnya rantai protein yang khas dari protein enzim utuh
oleh panas, oleh perlakuan pH yang jauh menyimpang dari
keadaan normal, atau perlakuan dengan senyawa perusak
lainnya juga akan lenyap (Lehninger, 1993).
Enzim memiliki pH optimum yang khas, yaitu pH yang
menyebabkan aktivitas maksimal. Profil aktivitas pH enzim
menggambarkan pH pada saat gugus pemberi atau penerima
proton yang penting pada sisi katalitik enzim berada dalam
tingkat ionisasi yang diinginkan. pH optimum enzim tidak perlu
sama dengan pH lingkungan normalnya, dengan pH yang
mungkin sedikit di atas atau di bawah pH optimum
(Lehninger, 1993).
Dari uraian-uraian ini jelaslah, bahwa penyimpangan
dari keadaan optimum mengkibatkan berkurangnya aktivitas
enzim dengan nyata. Hal ini khas bagi semua enzim.
Keragaman pH yang ekstrim bahkan dapat merusak enzim
(Pelczar, 1986).
Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada
enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan
terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan
menurunnya aktivitas enzim (Poedjiadi, 2005).
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
pH optimum
Gambar 4. Gambar Kurva Hubungan Antara Aktivitas
Enzim dan pengaruh pH
Dari bentuk kurva pada gambar tersebut, tampak
bahwa ada suatu pH tertentu atau daerah pH yang dapat
menyebabkan reaksi paling tinggi. pH tersebut dinamakan pH
optimum. pH optimum dari enzim amylase misalnya dapat
diperoleh dengan menentukan jumlah milligram gula yang
terbentuk dari beberapa reaksi yang menggunakan enzim
amylase berbagai harga pH dan amilum sebagai substrat
(Poedjiadi, 2005).
Enzim
Sukrase
Sumber
Substrat
pH optimum
Usus halus
Sukrosa
6,2
Siliva,
Amilase
Amilum
5,6-7,2
pankreas
Lipase
Pankreas
Etil butirat
7,0
Pepsin
Lambung
Albumin
1,5-2,5
Tripsin
Pankreas
Kasein
8-11
. Tabel 2. pH Optimum Beberapa Macam Enzim
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Diperkirakan perubahan keaktifan enzim akibat
perubahan pH lingkungan disebabkan terjadinya perubahan
ionisasi enzim, substrat, atau kompleks enzim substrat
(Winarno, 1992).
Pada umumnya enzim bersifat amfolitik, yang berarti
enzim mempunyai konstanta disosiasi pada gugus asam
maupun basanya, terutama pada gugus residu terminal
karboksil dan gugus terminal aminonya (Winarno, 1992).
Enzim menunjukan aktivitas maksimum pada suatu
kisaran pH yang disebut pH optimum, yang umumnya antara
pH 4,5 sampai 8,0. Suatu enzim tertentu mempunyai kisaran
pH optimum yang sempit. Di sekitar pH optimum enzim
mempunyai stabilitas yang sangat tinggi. Beberapa enzim
yang mempunyai pH optimum yang sangat ekstrem, misalnya
pepsin pada pH 1,8 dan arginase pada pH 10 (Winarno,
1992).
Pada kisaran pH yang ekstrem, baik asam maupun
basa, terjadi inaktivasi yang irreversible. Pada kisaran pH
selebihnya masih dapat terjadi inaktivasi, tetapi bersifat
reversible. Perlu diketahui pada enzim yang sama seiring pH
optimumnya berbeda, tergantung asal enzim tersebut.
Misalnya metal esterase yang diperoleh dari kapang
mempunyai pH optimal sekitar 5,0 sedang enzim yang sama
yang diperoleh dari kacang merah mempunyai pH optimal 8,5
(Winarno, 1992).
Di dalam proses pengolahan pangan, keaktifan enzim
tertentu tidak dikehendaki, sehingga harus dicegah atau
dihambat. Terjadinya browning akibat enzim fenolase dapat
dihambat dengan menurunkan pH larutan sampai 3,0 sebab
pH optimal fenolase 6,5. Hal ini dapat dilakukan dengan
menambahkan bahan alami seperti asam sitrat, asam malat,
atau senyawa lain, misalnya asam fosfat (Winarno, 1992).
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
IV KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan
dan (2) Saran.
4.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan uji pengaruh pH maka
dapat disimpulkan bahwa enzim yang terdapat pada ekstrak
pisang berkerja aktif pada pH 1, 7 dan 10, sedangkan enzim
yang terdapat pada ekstrak kedelai berkerja pada pH 1, 4, 7,
dan 10. Enzim akan bekerja secara aktif pada pH optimum,
sedangkan pada pH minimum dan maksimum enzim tidak
akan bekerja aktif.
4.2. Saran
Saran untuk percobaan uji pengaruh pH adalah agar
praktikan lebih menguasai materi dan prosedur, lebih berhatihati dalam penambahan larutan selain itu disarankan supaya
praktikan lebih cekatan dalam mengerjakan praktikum, dan
kebersihan, kenyamana juga ketertiban di Labolatorium
Biokimia Pangan harus lebih dijaga.
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2012), Larutan Penyanga, http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/larutan/larutanpenyangga-atau-buffer, Accessed: Sabtu, 27 April 2013.
Bandung.
Anonim. ( 2012). Enzim. http://id.wikipedia.org. Accessed:
Sabtu, 27 April 2013. Bandung.
Fardiaz, S.,
(1992), Mikrobiologi
Pustaka Utama; Jakarta.
Pangan I, Gramedia
Lehninger Albert L., (1993), Dasar-Dasar Biokimia, Erlangga;
Jakarta.
Poedjiadi, A., (2005), Dasar - Dasar Biokimia, Jakarta; UIPress.
Winarno, F.G., (1992), Kimia Pangan dan Gizi, Jakarta: PT
Gramedia Pustaka Utama.
Suhara, (2009), Dasar-Dasar Biokimia, Bandung : Prisma
Press .Advertising
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
LAMPIRAN
KEDELAI
Kandungan Gizi :
Informasi Gizi
Energi
Lemak
Lemak Jenuh
Lemak tak Jenuh Ganda
Lemak tak Jenuh Tunggal
Kolesterol
Protein
Karbohidrat
Serat
Gula
Sodium
Kalium
PISANG
per 100 gram (g)
1971 kj
471 kkal
25,4 g
3,674 g
14,339 g
5,61 g
0 mg
35,22 g
33,55 g
17,7 g
4,2 g
163 mg
1470 mg
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)
Kandungan Gizi :
Informasi Gizi
Energi
Lemak
Lemak Jenuh
Lemak tak Jenuh
Ganda
Lemak tak Jenuh
Tunggal
Kolesterol
Protein
Karbohidrat
Serat
Gula
Sodium
Kalium
per 1 sedang (panjang 18 cm 20 cm)
439 kj
105 kkal
0,39 g
0,132 g
0,086 g
0,038 g
0 mg
1,29 g
26,95 g
3,1 g
14,43 g
1 mg
422 mg
Laboratorium Biokimia Pangan
Enzim II (Uji Pengaruh pH)