PENYIMPANAN ENZIM PROTEASE HASIL FERMENTASI TEMPE

DENGAN TEKNIK AMOBILISASI

Yossi Wibisono, S.TP, MP

TAHUN 2000

Peningkatan permintaan dan penggunaan enzim protease dapat dipenuhi dari mikrobia dengan sumber potensial antara lain dari tempe.  Sedangkan penelitian enzim dari tempe, utamanya tempe yang dibuat dengan laru tradisional, masih jarang dilakukan. Disamping itu, enzim protease sendiri adalah protein, sehingga dapat terjadi penurunan aktivitas selama penyimpanan.

Tujuan penelitian adalah mendapatkan kombinasi optimum antara perlakuan pH awal dan lama fermentasi yang menghasilkan enzim protease dengan aktivitas optimum, mendapatkan kondisi pH dan suhu yang optimum untuk aktivitas enzim protease, menentukan sifat dan stabilitas enzim protease terhadap pH dan suhu ekstrim, serta mendapatkan kondisi suhu penyimpanan optimum dengan teknik amobilisasi. Disamping itu sebagai data tambahan dilakukan penentuan berat molekul dengan menggunakan elektroforesis.

Penelitian dibagi menjadi tiga tahap. Tahap pertama adalah mencari kombinasi optimum pH awal (5, 5,5, 6) dan lama fermentasi (hari 1 s.d hari 5) yang menghasilkan aktivitas proteolitik maksimum, dengan menggunakan rancangan faktorial dalam Rancangan Acak Kelompok (RAK).  Tahap kedua adalah pengujian aktivitas proteolitik pada pH 3, 5, 7, 9, 11 dan suhu 20, 30, 40, 50ºC, menggunakan rancangan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Dilakukan juga pengujian aktivitas enzim setelah dikondisikan pada pH ekstrim 3 dan 11, serta suhu ekstrim 20°C dan 50°C. Pada tahap kedua juga dilakukan penentuan berat molekul enzim protease. Tahap ketiga adalah amobilisasi enzim dan penentuan aktivitasnya setelah penyimpanan 5 dan 10 hari pada suhu dingin (4ºC) serta suhu beku (-80ºC), kemudian dibandingkan dengan tanpa amobilisasi. Rancangan yang digunakan adalah RAK.

Hasil penelitian tahap pertama menunjukkan bahwa kombinasi pH awal 5,5 dan lama fermentasi 3,2 hari (52,8 jam) pada kadar air 58,86% menghasilkan aktivitas proteolitik tertinggi (130,108 mg tirosin/g kedelai), lebih tinggi 33,53% dibandingkan dengan perlakuan lainnya. 

Sifat enzim protease yang diekstrak dari tempe adalah tergolong sedikit asam (pH optimum 5,3) dengan aktivitas proteolitik sebesar 176,656 mg tirosin/g kedelai, suhu optimum 40ºC (174,661 mg tirosin/g kedelai), dan mengalami penurunan sebesar 55,69% pada perlakuan suhu ekstrim 20°C (77,391 mg tirosin/g kedelai) serta menurun 31,10% pada perlakuan pH ekstrim 11 (121,71 mg tirosin/g kedelai). Namun penurunan tersebut tidak sebesar pada perlakuan suhu ekstrim 50°C (69,549 mg tirosin/g kedelai) dan pH ekstrim  3 (87,684 mg tirosin/g kedelai). Berat molekul enzim protease adalah antara 30.000-67.000.

Aktivitas enzim pada penyimpanan ternyata mampu dipertahankan dengan cara amobilisasi enzim, terutama dengan kombinasi penyimpanan beku -80°C (172,749 mg tirosin/g kedelai pada hari ke 10), hanya menurun 0,9% dibandingkan aktivitas proteolitik pada awal penyimpanan. Penyimpanan pada suhu 4°C, ternyata menyebabkan penurunan aktivitas proteolitik sebesar 15,19% pada hari ke 10 dengan aktivitas proteolitik akhir 147,898 mg tirosin/g kedelai.  Penyimpanan tanpa teknik amobilisasi menyebabkan penurunan aktivitas sebesar 54,81% pada penyimpanan dingin (4°C) hari ke 10 (dengan aktivitas 51,394 mg tirosin/g kedelai). Pada penyimpanan beku terjadi penurunan sebesar 12,92% pada hari ke 10 (120,016 mg tirosin/g kedelai). Secara umum terjadi penurunan aktivitas sebesar 65,25% pada penyimpanan dingin tanpa amobilisasi dibandingkan dengan penyimpanan dingin dengan teknik amobilisasi. Terjadi pula penurunan aktivitas sebesar 30,52% pada penyimpanan beku tanpa teknik amobilisasi dibandingkan dengan teknik amobilisasi.