enzim dalam industri

Muhamad eko setyawan

C31120745

Produksi ternak

Enzim Untuk Industri Pakan

Penggunaan enzim sebagai pakan aditif juga semakin dikembangkan. Sebagai contoh, xylanases dan-β glucanases telah digunakan beberapa dekade terakhir ini. Pada pakan berbasis sereal untuk hewan monogastric, memanfaatkan tanaman berbasis feed berisi selulosa dengan jumlah besar dan hemiselulosa. Selama beberapa tahun terakhir penelitian difokuskan pada pemanfaatan fosfor alam yang terikat dalam asam fitat. Pendekatan alternatif untuk pengembangan enzim sehingga lebih efektif telah meningkatkan aktivitas katalitik phytases jamur oleh situs directed mutagenesis. Namun pemanfaatan fosfor tidak hanya menjadi masalah yang menjadi perhatian untuk industri pakan ternak, upaya terus menerus dilakukan untukpeningkatan nilai gizi dari berbagai feed sumber, misalnya, dengan meningkatkan kadar cerna protein dalam bungkil kedelai. Sangat mungkin bahwa di masa depan kita akan melihat hidrolitik enzim yang berbeda dan baru diterapkan di industri pakan untuk meningkatkan nilai jual pakan.

Enzim rennin atau Chymosin dapat menyebabkan pemutusan sebuah ikatan tertentu yaitu ikatan peptida antara 105 dan 106 pada fenilalanin dan metionin di K-Kasein yang merupakan substrat asli enzim ini. Muatan enzim yang berlawanan dengan substrat dapat berinteraksi dengan enzim.

Ketika chymosin tidak mengikat substrat, beta-hairpin, kadang-kadang disebut sebagai "the flap," bisa berikatan hidrogen dengan sisi aktif substrat, oleh karena itu menutupi sisi aktif substrat itu dan tidak mengizinkan enzim yang lain untuk berikatan dengan substrat.

Reaksi yang berlaku untuk susu  yaitu terjadinya hubungan spesifik antara hidrofobik (para-kasein) dan hidrofilik (Asam glycopeptide) karena mereka berikatan dengan fenilalanin dan metionin. Kelompok hidrofobik akan bersatu dan akan membentuk ikatan untuk menjebak fasa air dalam susu. Produk yang dihasilkan adalah phosphocaseinate kalsium.
Karena reaksi ini, rennin digunakan untuk membentuk endapan yang banyak dan untuk pembentukan dadih di dalam pembuatan keju.

Rennin atau yang juga disebut chymosin merupakan enzim industri sangat penting karena banyak digunakan dalam pembuatan keju. Di masa lalu, rennin atau chymosin diekstraksi dari perut anak sapi untuk tujuan pembuatan keju, tetapi industri pembuatan keju telah berkembang di luar kemampuan pasokan perut sapi yang tersedia apalagi didapatnya harus dari sapi muda.

Karena kemampuan enzim rennin yang baik dalam penggumpalan susu, enzim rennin menjadi pilihan utama yang diterapkan dalam industri makanan. Terutama banyak digunakan untuk produksi keju. Untuk industri pembuatan keju saat ini, Enzim Rennin dibutuhkan dalam jumlah besar. Oleh karena itu, metode rekayasa genetik digunakan saat ini untuk mendapatkan jumlah enzim yang lebih banyak tetapi dalam jangka waktu yang singkat.

b. Reaksi yang terjadi pada pembuatan keju

Meskipun ada banyak cara untuk membuat berbagai jenis keju, namun mekanisme umum
membuat keju adalah sama. Rennin dalam pembuatan keju memiliki peran yang sangat penting, yaitu pada saat pengerasan susu. Untuk membuat rennin bekerja, diperlukan suhu susu pada rentang antara 20 hingga 40 derajat Celcius. Pada kondisi yang sesuai, rennin mulai bereaksi dengan kasein (salah satu jenis protein yang ada dalam susu) untuk pengerasan susu. Ketika rennin bertemu dengan kasein menurut teori lock and key, kasein bertemu dengan rennin. Selanjutnya rennin memecah kasein membentuk paracasein. Dengan penambahan kalsium pada paracasein terbentuklah kalsium paracaseinate. Kemudian paracaseinate kalsium berikatan dengan air dan lemak susu mengakibatkan mengerasnya susu. Selanjutnya, diketahui bahwa satu rennin dapat mengeraskan 10 hingga 15.000 bagian-bagian dari susu. Selain itu, ada dua jenis rennin yaitu satu diperoleh dari sayuran, dan satu lainnya yang diperoleh dari hewan.

c. Alasan penggunaan enzim renin dalam industri daripada enzim-enzim lainnya

Meskipun pembuatan keju dapat menggunakan banyak jenis asam untuk memperkuat susu, sebagian industri pembuatan keju menggunakan rennin untuk mendapatkan keju dari susu. Alasan utamanya, rennin adalah bahan yang paling alami untuk membuat keju. Rennin diperoleh dari perut anak sapi yang baru lahir. Selain itu, yang membuat rennin disukai oleh industri pembuatan keju karena industri tidak harus mengeluarkan uang ekstra untuk membeli asam.

Alasan selanjutnya dari penggunaan enzim rennin daripada menggunakan asam maupun enzim lain yaitu karena susu yang dipadatkan oleh enzim rennin membuat keju relatif lebih baik dibandingkan dengan susu dipadatkan oleh asam. Selanjutnya, menurut penelitian bahwa pembuatan keju oleh enzim rennin memiliki efek mencegah tekanan darah rendah manusia.

Laktoperoksidase

• Enzim alami susu, bukan antibakteri tetapi pada kondisi tertentu dapat diaktifkan dan menimbulkan efek antibakteri

•  Kandungan LP dalam susu = 10 – 30 ppm

•  H+ yang cukup mengaktifkan LP sambil terurai menjadi air dan oksigen

•  Thiosianat, alami terdapat dalam susu yaitu 15 – 100 kali lebih dari air liur manusia dan kubis

Enzim Pemecah Protein

Berbagai bahan mentah yang digunakan sebagai bahan pakan ternak mengandung protein.  Terdapat variasi kualitas dan kandungan protein yang cukup besar  dari bahan mentah yang  berbeda.  Dari sumber bahan protein primer seperti kedelai, beberapa faktor anti nutrisi seperti lectins dan trypsin inhibitor dapat memicu kerusakan pada permukaan penyerapan, karena ketidaksempurnaan proses pencernaan.  Selain itu belum berkembangnya sistem pencernaan pada hewan muda menyebabkan tidak mampu menggunakan simpanan protein yang besar di dalam kedelai (glycin dan ß-conglycinin).

Penambahan protease dapat membantu menetralkan pengaruh negatif dari faktor anti-nutrisi berprotein dan juga dapat memecah simpanan protein yang besar menjadi molekul yang kecil dan dapat diserap.

 Enzim pemecah Pati

Jagung merupakan sumber pati yang sangat baik sehingga para ahli gizi menyebutnya sebagai bahan mentah standard emas.  Sebagian besar ahli gizi tidak mempertimbangkan pencernaan jagung adalah jelek: kenyataannya bahwa 95 %  dapat dicerna.  Namun hasil penelitian Noy dan Sklan (1994) yang diacu oleh Sheppi (2001), pati hanya dicerna tidak lebih dari 85 % pada ayam broiler umur 4 dan 21 hari.  Penambahan enzim amylase pada makanan ayam dapat membantu mencerna pati lebih cepat di intestin yang kecil dan pada gilirannya dapat memperbaiki kecepatan pertumbuhan karena adanya peningkatan pengambilan nutrisi.

Pada masa aklimatisasi, anak ayam sering menderita shok karena perubahan nutrisi, lingkungan dan status imunitasnya.  Penambahan amilase, biasanya juga bersamaan dengan penambahan enzim lain, untuk meningkatkan produksi enzim endogeneous telah terbukti dapat memperbaiki pencernaan nutrisi dan penyerapannya.

  

Enzim Pemecah Asam pitat

Phospor merupakan unsur esensial untuk semua hewan, karena diperlukan untuk mineralisasi tulang, imunitas, fertilitas dan juga pertumbuhan.  Swine dan Unggas hanya dapat mencerna Phospor dalam bentuk asam pitat yang terdapat dalam sayur sekitar 30-40 %.  Phospor yang tidak dapat dicerna akan keluar bersama kotoran (feces) dan menimbulkan pencemaran.

Enzim pytase dapat memecah asam pytat, maka penambahan enzim tersebut pada pakan ternak akan membebaskan lebih banyak phospor yang digunakan oleh hewan.

Enzime eksogenus lebih banyak digunakan sebagai bahan tambahan (suplement) dalampakan

unggas untuk memperbaiki pencernaan karbohidrat. Dalam banyak hal, penambahan enzim ke

dalam pakan unggas bertujuan untuk memperbaiki dan meningkatkan nilai kecernaan dari bahan

baku tertentu yang dalam kondisi normal mempunyai kendala untuk tingkat penggunaan yang

lebih tinggi. Sebagai produk manufakturing ada enzim yang bekerja spesifik terhadap wheat, rice

bran ataupun lemak nabati / hewani. Enzim lipase misalnya bekeja meningkatkan konversi

terhadap besaran true metabolisable energy (TME) dari lemak hewan dan crude palm oil (CPO).

Penggunaan enzim lipase terutama akan memberikan efek nyata pada ayam muda yang sistem

enzimnya belum berkembang sempurna sehingga kurang efisien dalam memanfaat kan asam-

asam lemak jenuh (asam stearat dan palmitat) dan juga tidak efisien mencerna sumber-sumber

lemak yang kaya kandungan asam lemak bebas (FFA)

Enzime phytase banyak dikenal dapat menghilangkan pengaruh anti nutrisi asam phitat.

Penggunaan enzime phytase (dikembangkan dari Aspergillus niger) dalam pakan akan

mengurangi keharusan penambahan sumber-sumber fosfor anorganik   mengingat fosfor asal

bahan baku tumbuhan terikat dalam asam phitat yang mengurangi ketersediaannya dalam pakan.

Padahal suplementasi fosfor anorganik misalnya mengandalkan di calcium phosphate maupun

mono calcium phosphate relatif mahal belakangan ini. Di samping itu, fosfor yang terikat dalam

asam phitat yang tidak bisa dicerna sempurna oleh sistem pencernaan hewan monogastrik akan

ikut dalam feses dan menjadi sumber polutan yang berpotensi mencemari tanah. Fosfor adalah

tidak terurai dalam tanah sehingga dalam jangka panjang, pembuangan feses dengan kandungan

fosfor tinggi akan menimbulkan masalah bagi tanah.

Papain merupakan enzim proteolitik yang diisolasi dari buah pepaya (Carica papaya) yang banyak dihasilkan di negara-negara tropis seperti Indonesia. Papain memiliki sifat kestabilan yang relatif tinggi terhadap factor suhu dan pH. Kestabilan enzim papain baik sekali pada larutan yang mempunyai pH 5,0. pH optimal untuk substrat albumin maupun kasein adalah 7,0 dan untuk substrat gelatin 5,0. Papain mempunyai daya tahan panas lebih tinggi dibanding enzim lain. Keaktifan enzim papain hanya menurun 20% pada pemanasan 70oC selama 30 menit pada pH 7,0.

Papain sebagai enzim banyak digunakan dalam industri diantaranya industri farmasi, industri kosmetik, tekstil, industri penyamak kulit. Penggunaan papain ini meningkat dan meluas sebagai komoditi di pasaran dunia. Zat inilah yang menyebabkan daun pepaya dapat digunakan sebagai pembungkus daging agar cepat empuk katika dimasak. Selain dengan membungkus, untuk membuat daging lebih empuk  juga bisa dengan memberi atau merendam ekstrak daun pepaya  pada daging yang akan kita masak.

Pemanfaatan enzim xilanase juga telah dilakukan pada ayam petelur. Enzim xilanase dapat memberikan pengaruh yang positif terhadap kualitas telur, meskipun tidak mempengaruhi produksi telurnya. Penggunaan enzim xilanase (2000 U/kg; Avizyme 2300) dalam ransum ayam petelur berbasis gandum (75-77% berat kering total) dapat meningkatkan bobot telur dan putih telur serta meningkatkan kandungan putih telur (Silversides et al., 2006).

Bedford dan Classen (1992) melaporkan bahwa campuran pakan ayam broiler dengan enzim xilanase yang berasal dari T. longibrachiatum mampu mengurangi viskositas pencernaan, sehingga meningkatkan pertambahan bobot badan dan efisiensi konversi ransum. Demikian juga dengan yang dilaporkan oleh Silversides dan Bedford (1999), penambahan enzim xilanase (2626-2860 U/g xilanase + 643-940 U/g protease) ke dalam ransum yang mengandung 56-64% gandum (2,5% serat kasar dalam ransum) memberikan pengaruh yang positif terhadap pertambahan bobot badan dan konversi ransum. Dusel et al.(1998) juga melaporkan bahwa enzim (6000 IU/g xilanase + 2000 IU/g protease) yang ditambahkan ke dalam pakan dengan kandungan gandum sebesar 73% (2,5% serat kasar dalam ransum) dapat menurunkan viskositas saluran pencernaan, meningkatkan EMSn dan pencernaan bahan organik serta lemak kasar. Lázaro et al. (2003) juga melaporkan bahwa penambahan enzim (864 IU xilanase dan 858 IU β-glukanase) ke dalam ransum broiler yang mengandung 50% gandum dapat menurunkan viskositas saluran pencernaan, mempercepat waktu transit ransum dalam saluran pencernaan dan meningkatkan performans ayam broiler.

Penulis : Unknown ~ Sebuah blog yang menyediakan berbagai macam informasi

Artikel enzim dalam industri ini dipublish oleh Unknown pada hari Rabu, 26 Juni 2013. Semoga artikel ini dapat bermanfaat.Terimakasih atas kunjungan Anda silahkan tinggalkan komentar.sudah ada 0 komentar: di postingan enzim dalam industri