Tugas KhususPembuatan VCO dengan Enzim Bromelin

VCO (Virgin Coconut Oil) adalah minyak kelapa yang terbuat dari daging kelapa. Tanaman kelapa tumbuh di daerah tropis sehingga minyak kelapa juga disebut minyak tropis (tropical oil). VCO mengandung asam lemak rantai sedang yang mudah diurai dalam tubuh. Kandungan asam lemak rantai sedang tersebut mempunyai kemampuan menjadi sumber energi di sel-sel tubuh manusia.

Pembuatan VCO ada enam cara yaitu tradisional, pemanasan, pengasaman,sentrifugasi, pancingan dan enzimatis. Pembuatan VCO dengan cara enzimatis merupakan pembuatan VCO dari santan kelapa dengan bantuan enzim. Ikatan protein minyak yang berada pada emulsi santan bisa dipecah dengan bantuan enzim yaitu enzim protease. Salah satu enzim yang dapat digunakan untuk memecahkan ikatan lipoprotein dalam emulsi lemak adalah enzim bromelin yang terdapat pada buah nanas.

Penelitian Tiarawaty, (1997) menyebutkan bahwa ekstraksi VCO dengan menggunakan enzim bromelin dari daging nanas sebanyak 2 gram dengan volume santan 100 mL dan lama fermentasi 16 jam menghasilkan rendemen minyak 29 %. VCO yang dihasilkan mempunyai kadar air 0,25%; bilangan iod 8,6; bilangan asam 0,65; bilangan proksida 0,74 % dan bilangan penyabunan 250.

Pembuatan VCO dengan menggunakan jenis enzim untuk menghasilkan rendemen yang maksimal, misalnya enzim bromelin yang berasal dari sari buah nanas. Nanas (Ananas comosus (L) Merr) adalah, salah satu tanaman daerah tropis yang banyak dimanfaatkan oleh masyarakat baik dalam bentuk olahan maupun segar. Buah nanas mengandung enzim yaitu enzim bromelin. Bromelin merupakan enzim proteolitik yang ditemukan pada bagian batang, tangkai, hati/bonggol dan daging buah nanas, enzim ini mampu menghidrolisis ikatan peptida pada protein atau polipeptida menjadi molekul yang lebih kecil yaitu asam amino (Anonim, 2009).

Nanas adalah buah tropis dengan daging buah berwarna kuning memiliki kandungan air 90% dan kaya akan kalium, kalsium, iodium, sulfur, dan khlor. Selain itu juga kaya asam, Biotin, Vitamin B12, Vitamin B, Vitamin A, Vitamin C, Dekstrosa, Sukrosa (gula tebu), dan enzim bromelin. Nanas termasuk buah yang mudah rusak, susut, dan cepat busuk. Oleh karena itu, seusai panen memerlukan penanganan pasca panen, salah satunya dengan pengolahan (Kurniawan, 2008).Bromelin adalah enzim yang diekstrak dari buah nanas (Ananas comosus). Bromelin diisolasi dari buah nanas dengan menghancurkan daging buah untuk mendapatkan ekstrak kasar enzim bromelin. Buah nanas yang muda maupun yang tua mengandung enzim bromelin (Winarno, 1986).

Aktifitas enzim bromelin dipengaruhi oleh kematangan buah nanas dan konsentrasi pemakaian. Untuk memperoleh hasil yang maksimum digunakan buah nanas yang muda, karena buah nanas yang muda mengandung enzim bromelin lebih banyak, sehingga dalam proses pemecahan santan kelapa dalam emulsi lemak lebih cepat. Semakin banyak nanas yang digunakan, semakin cepat proses pemecahan lipoprotein dalam emulsi lemak (Winarno, 1986).

Aktivitas bromelin optimum pada suhu 500C, diatas suhu tersebut keaktifan akan menurun. pH optimum 6,5-7 dimana enzim akan mempunyai konformasi yang mantap dan aktivitas maksimal (Winarno, 1986).

Menurut Whitaker (1991), nanas mengandung enzim bromelin, yaitu suatu enzim proteolitik yang dapat mengkatalisis reaksi hidrolisis dari protein. Sumber enzim bromelin terbanyak terdapat pada buah nanas. Nanas merupakan buah yang dapat diperoleh di seluruh Indonesia dan dapat dipanen sepanjang tahun (Winastia, 2011). Umumnya limbah nanas yang berupa batang, daun, kulit, dan bonggol belum dimanfaatkan secara optimal. Padahal telah diketahui bahwa daging, batang, dan bonggol nanas mengandung enzim bromelin.Pada bagian bonggol dan hati buah nanas banyak terdapat enzim Bromelin (Setiaji, 2006). Penambahan enzim bromelin dapat mempercepat proses perusakan sistem emulsi santan yang akan dihidrolisis menjadi asam-asam amino melalui ikatan peptida. Emulsi santan yang sudah dirusak maka akan terbentuk tiga lapisan yaitu dari lapisan atas minyak, padatan, dan air.

Menurut Ferdiansyah (2005), Bahwa adapun kandungan enzim bromelin pada tanaman nanas dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Kandungan bromelin di dalam tanaman nanas (%)

NoBagian BuahPersentase

1Buah utuh masak0,060 0,080

2Dagingbuahmasak0,080 0,125

3Kulit buah0,050 0,075

4Tangkai0,040 0,060

5Batang0,100 0,600

6Buah utuh mentah0,040 0,060

Sumber : Ferdiansyah (2005)

Mekanisme kerja enzim berlangsung dalam dua tahap. Banyak enzim menggunakan lebih dari satu substrat tetapi untuk memahami prinsip dasar kerja enzim dengan mudah dengan memperhatikan reaksi enzim dengan satu substrat seperti berikut (Primrose, 1987: 40):Enzim (E) + Substrat (S) kompleks enzim + produk (P)Substrat (ES)Segera setelah enzim bergabung dengan substratnya, akan bebas kembali.Enzim bromelin diproduksi sebagai hasil sampingan dari pabrik jus nanas. Dalam memproduksi bromelin, beberapa senyawa yang dapat digunakan untuk presipitasi (pengendapan) enzim ini adalah amonium sulfat dan alkohol. Aplikasi dari enzim buah nanas adalah salah satunya dari ekstrak nanas yang bersumber dari batang, daging, bonggol, dan kulit yang telah digunakan dalam proses pengempukan daging (Utami, 2010). Bromelin termasuk dalam golongan protease yang dihasilkan dari ekstraksi buah nanas yang dapat mendegradasi kolagen daging, sehingga dapat mengempukan daging (Illanes, 2008). Penambahan ekstrak buah nanas dan waktu pemasakan dapat meningkatkan keempukan, pH, daya ikat air dan menurunkan susut masak daging itik. Penambahan ekstrak buah nanas 15% dan waktu pemasakan 60 menit menghasilkan kualitas daging itik yang terbaik.Nanas dapat diolah menjadi berbagai produk olahan seperti buah dalam kaleng, sari buah, anggur buah, selai nanas, jelly dan lain-lain.dalam pembuatan produk olahan nanas tersebut yang digunakan adalah dagingbuahnya. Sedangkan bonggol nanas tidak digunakan dan dibuang sebagai limbah. Banyaknya bonggol nanas ini berkisar 6,48 persen dari berat buah nanas.Bonggol nenas dapat dimanfaatkan misalnya untuk melunakkan daging,pemecah emulsi santan pada pembuatan minyak kelapa secara basah dan chilproofing pada pembuatan anggur. Hal ini karena bonggol nanas mengandungenzim bromelin yang merupakan enzim protease.Selain pada aplikasi makanan enzim bromelin pun tersedia dalam bentuk obat-obatan.Bromelin merupakan salah satu jenis enzim proteasesulfhidrilyang mampu menghidrolisis ikatan peptida pada protein atau polipeptida menjadi molekul yang lebih kecil yaitu asam amino. Bromelin ini berbentuk serbuk amori dengan warna putih bening sampai kekuning-kuningan, berbau khas, larut sebagian dalam aseton, eter, dan CHCl3(Anonim, 2009).

Pembuatan VCO (Virgin Coconut Oil) dengan metode penambahan enzim Bromelin diawali dengan preparasi sampel ekstrak enzim Bromelin dari buah nanas. Buah nanas yang digunakan dengan kriteria daging buah kuning segar dan kulit luarnya masih terlihat masih hijau. Bromelin diekstrak dari cairan buah nanas dengan cara diblender (menghancurkan) daging buah untuk mendapatkan sari buah nanas. Hati nanas yang ada pada daging buah diikutkan dalam proses pemarutan. Enzim bromelin ini tidak hanya terdapat pada jenis-jenis nanas komersial saja, akan tetapi juga terdapat pada berbagai jenis tanaman yang termasuk dalam keluargaBromeliaceae. Bromelin tergolong kelompok enzim protease sulfhidril yang mampu menguraikan struktur molekul protein menjadi asam-asam amino.Enzim bromelin termasuk golongan glikoprotein yaitu protein yang mengandung satu bagian oligosakarida pada tiap molekul, yang terikat secarakovalen dengan rantai polipeptida enzim tersebut.Bromelin merupakan enzim yang bersifat hidrolase, yaitu enzim yang bekerja dengan adanya air (Budiarti, 2010).Setelah preparasi enzim Bromelin dari ekstrak buah nanas, langkah selanjutnya adalah membuat krim santan buah kelapa. Krim santan yang digunakan diperoleh dari daging buah kelapa. Pengeluaran santan dari buah kelapa diawali dengan pemotongan daging menjadi ukuran yang lebih kecil dan dilakukan proses pemarutan secara manual. Pemarutan di sini dimaksudkan untuk memperluas permukaan dan merusak dinding sel, sehingga minyak dalam daging kelapa keluar. Selanjutnya hasil parutan diletakan di baskom besar dan dilakukan penambahan air. Penambahan mengunakan air dilakukan dikarenakan tingkat kelarutannya akan lebih mudah. Fungsi penambahan air adalah mengeluarkan komponen senyawa dalam daging kelapa. Kemudian daging kelapa yang sudah bercampur dengan air diperas. Tujuannya untuk mengeluarkan seluruh komponen-komponen pada daging kelapa, terutama minyak yang terdapat dalam butiran daging buah kelapa yang sudah halus. Semakin lama peremasan akan menghasilkan krim yang lebih banyak. Kemudian santan yang didapat disaring menggunakan kain saring agar santan dengan ampas tidak bercampur. Selanjutnya santan kelapa yang diperoleh didiamkan sampai terpisah menjadi dua fase yaitu fase skim yang jernih di bagian bawah (air) dan fase krim yang berwarna putih susu di bagian atas (minyak). Skim berada di bagian bawah dikarenakan berat jenis skim lebih besar dari pada krim sehingga posisi krim berada paling atas (Sukartin, 2006).Santan kelapa merupakan cairan yang berwarna putih susu yang diperoleh dari pemerasan daging kelapa. Santan merupakan emulsi yang terdiri dari dua fase, yaitu fase air dan fase minyak yang tidak saling bercampur, karena distabilkan oleh suatu emulgator. Emulgator adalah zat yang berfungsi untuk memperkuat emulsi, dalam hal ini sebagai emulgatornya adalah protein. Kedua fase tersebut diikat oleh molekul protein yang mengandung rantai hidrokarbon dengan ujung polar. Bagian karbon dari protein bersifat hidrofobik yang larut dalam minyak dan ion bersifat hidrofilik yang larut dalam fase air karena asam amino larut dalam air, gugus karboksilat akan melepaskan ion H+, sedangkan gugus amina akan menerima ion H+. Asam amino dapat membentuk ion yangber muatan positif dan juga bermuatan negatif atau ion amfoter. Minyak dapat keluar dari sistem emulsi bila ikatan emulsi tersebut dirusak.

Metode yang digunakan untuk merusak sistem emulsi adalah metode enzimatis. Terbentuknya minyak merupakan terhidrolisisnya ikatan peptida padakrim santan oleh enzim. Jika ikatan peptida tersebut terhidrolisis dan putus, maka minyak dapat keluar dari sistem emulsi. Krim santan diambil kemudian ditambahkan dengan buah nanas dan konsentrasi ekstrak kasar enzim bromelin. Proses selanjutnya difermentasi untuk memperoleh tiga lapisan dari campuran krim santan dan enzim bromelin yaitu air (bawah), protein (tengah) dan minyak (atas). Minyak berada di fase paling atas dikarenakan memilliki masa jenis lebih rendah dibandingkan air. Protein merupakan suatu emulgator pada krim santan atau terdegradasi melalui proses hidrolisis dengan bantuan enzim bromelin yang merupakan enzim hidrolase pada substrat protein. Pemecahan protein menyebabkan sistem emulsi menjadi tidak stabil sehingga minyak dapat terpisah dari sistem emulsi. Proses pembuatan VCO juga dipengaruhi oleh konsentrasi ekstrak kasar enzim bromelin. Fungsi yang paling penting dari protein adalah aktivitas enzim. Enzim mengendalikan dan mengkatalisasikan aktivitas kimia dari suatu sel hidup. Banyak faktor yang mempengaruhi laju reaksi suatu enzim, salah satu yang paling penting adalah konsentrasi substrat suatu enzim.