enzim pencoklatan pada makanan

1. browning enzimatis
June 20th, 2010 | Author: ditaa08
Pencoklatan (Browning)
Pada umumnya proses pencoklatan dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu proses pencoklatan
enzimatik dan yang nonenzimatik.Pencoklatan enzimatik terjadi pada buah-buahan yang banyak
mengandung substrat fenolik, di samping katekin dan turunnya seperti tirosin, asam kafeat, asam
klorogenat, serta leukoantosiain dapat menjadi substrat proses pencoklatan. Senyawa fenolik
dengan jenis ortodihidroksi atau trihidroksi yang saling berdekatan merupakan substrat yang baik
untuk proses pencoklatan. Proses pencoklatan enzimatik memerlukan adanya enzim fenol
oksidase dan oksigen yang harus berhubungan dengan substrat tersebut. Enzim-enzim yang dapat
mengkatilis oksidasi dalam proses pencoklatan dikenal dengan berbagai nama, yaitu fenol
oksidase, polifenol oksidase, fenolase, atau polifenolase; masing-masing bekerja secara spesifik
untuk substrat tertentu.
Reaksi pencoklatan secara nonenzimatik belum diketahui atau dimengerti penuh. Tetapi pada
umumnya ada tiga macam reaksi pencoklatan nonenzimatik yaitu karamelisasi, reaksi Maillard,
dan pencoklatan akibat vitamin C.
Karamelisasi
Bila suatu larutan sukrosa diuapkan maka konsentrasinya akan meningkat, demikian juga titik
didihnya. Keadaan ini akan terus berlangsung sehingga seluruh air menguap semua. Bila keadaan
tersebut telah tercapai dan pemanasan diteruskan, maka cairan yang ada bukan lagi terdiri dari
air tetapi cairan sukrosa yang lebur. Titik lebur sukrosa adalah 1600C. Bila gula yang telah
mencair tersebut dipanaskan terus sehingga suhunya melampaui titik leburnya, misalnya pada
suhu 1700C, maka mulailah terjadi karamelisasi sukrosa. Reaksi yang terjadi bila gula mulai
hancur atau terpecah-pecah tidak diketahui pasti, tetapi paling sedikit melalui tahap-tahap seperti
berikut: Mula-mula setiap molekul sukrosa dipecah menjadi sebuah molekul glukosa dan sebuah
fruktosan (Fruktosa yang kekurangan satu molekul air). Suhu yang tinggi mampu mengeluarkan
sebuah molekul air dari setiap molekul gula sehingga terjadilah glukosan, suatu molekul yang
analog dengan fruktosan. Proses pemecahan dan dehidrasi diikuti dengan polimerisasi, dan
beberapa jenis asam timbul dalam campuran tersebut.
Reaksi Maillard
Reaksi Maillard adalah reaksi yang terjadi antara karbohidrat, khususnya gula pereduksi dengan
gugus amina primer. Hasil reaksi tersebut menghasilkan bahan berwarna cokelat, yang sering
disebut dikehendaki atau kadang-kadang malahan menjadi pertanda penurunan mutu.
Reaksi Maillard berlangsung melalui tahap-tahap sebagai berikut:
1. Sutu aldosa bereaksi bolak-balik dengan asam amino atau dengan suatu gugus amino dari protein
sehingga menghsilkan basa Schiff.
2. Perubahan terjadi menurut reaksi Amadori sehingga menjadi amino ketosa.
3. Dehidrasi dari hasil reaksi Amadori membentuk turunan-turunan furfuraldehida, misalnya dari
heksosa diperoleh hidroksi metil furfural.

2. 4. Proses dehidrasi selanjutnya menghasilkan hasil antara metil α-dikarbonil yang diikuti
penguraian menghasilkan reduktor-reduktor dan α-dikarboksil seperti metilglioksal, asetol, dan
diasetil.
5. Aldehid-aldehid aktif dari 3 dan 4 terpolemerisasi tanpa mengikutsertakan gugus amino (disebu
kondensasi aldol) atau dengan gugusan amino membentuk senyawa berwarna cokelat yang
disebut melanoidin.
Pencoklatan Akibat Vitamin C
Vitamin C ( asam askorbat) merupakan suatu senyawa reduktor dan juga dapat bertindak sebagai
precursor untuk pembentukan warna cokelat nonenzimatik. Asam-asam askorbat berada dalam
keseimbangan denga asam dehidrokaskorbat. Dalam suasana asam, cincin lakton asam
dehidroaskorbat terurai secara irreversible dengan membentuk suatu senyawa diketogulonati
kemudian berlangsung reaksi Maillard dan proses pencoklatan.
Posted in Academic
http://www.answers.com/topic/browsing-enzimatis
PROSES BROWNING PADA BAHAN PANGAN DAN PENCEGAHANNYA
Proses browning adalah proses kecoklatan pada buah yang terjadi akibat proses enzimatik oleh
polifenol oksidasi. Pada umumnya proses browning sering terjadi pada buah–buahan seperti
pisang, pear, salak, pala, dan apel. Proses browning terbagi menjadi dua yaitu enzimatik dan non
enzimatik.
Browning secara enzimatik terjadi pada buah-buahan yang banyak mengandung substrat
senyawa fenolik. Senyawa fenolik banyak sekali yang dapat bertindak sebagai substrat dalam
proses browning enzimatik pada buah-buahan dan sayuran. Contohnya substrat yang baik adalah
senyawa fenolik dengan jenis ortodihidroksi atau trihidroksi yang saling berdekatan. Proses
pencoklatan enzimatik akan terjadi apabila adanya reaksi antara enzim fenol oksidase dan
oksigen dengan substrat tersebut. Pada pencoklatan enzimatis seperti pada buah apel dan buah
lain setelah dikupas disebabkan oleh pengaruh aktivitas enzim Polypenol Oxidase (PPO), yang
dengan bantuan oksigen akan mengubah gugus monophenol menjadi O-hidroksi phenol, yang
selanjutnya diubah lagi menjadi O-kuinon. Gugus O-kuinon inilah yang membentuk warna
coklat.
Bahan pangan sayur dan buah dapat mudah mengalami pencoklatan jika bahan pangan tersebut
terkelupas atau dipotong. Pencoklatan (browning) merupakan proses pembentukan pigmen
berwarna kuning yang akan segera berubah menjadi coklat gelap (Rahmawati 2008).
Pembentukan warna coklat ini dipicu oleh reaksi oksidasi yang dikatalisis oleh enzim fenol
oksidase atau polifenol oksidase. Kedua enzim ini dapat mengkatalis oksidasi senyawa fenol
menjadi quinon dan kemudian dipolimerasi menjadi pigmen melaniadin yang berwarna coklat
(Mardiah 1996). Bahan pangan tertentu, seperti pada sayur dan buah, senyawa fenol dan

3. kelompok enzim oksidase tersebut tersedia secara alami. Oleh karena itu pencoklatan yang
terjadi disebut juga reaksi pencoklatan enzimatis.
Enzim polifenol oksidase memiliki kode Enzym Commision (EC) 1.14.18.1, nama trivial
monophenol monooxygenase dan nama IUPAC monophenol, L-dopa:oxygen oxidoreductase.
Selain itu, enzim ini juga memiliki nama lain, yaitu tyrosinase, phenolase, monophenol oxidase,
cresolase, catechol oxidase, polyphenolase, pyrocatechol oxidase, dopa oxidase, chlorogenic
oxidase, catecholase, monophenolase, o-diphenol oxidase, chlorogenic acid oxidase, diphenol
oxidase, o-diphenolase, tyrosine-dopa oxidase, o-diphenol:oxygen oxidoreductase, polyaromatic
oxidase, monophenol monooxidase, o-diphenol oxidoreductase, monophenol
dihydroxyphenylalanine:oxygen oxidoreductase, N-acetyl-6-hydroxytryptophan oxidase,
monophenol, dihydroxy-L-phenylalanine oxygen oxidoreductase, o-diphenol:O2 oxidoreductase,
dan phenol oxidase (NC-IUBMB 2010). Enzim polifenol oksidase dihasilkan dari reaksi antara
L-tyrosine, L-dopa, dan O2 menjadi L-dopa, dopaquinone, dan H2O.
Pencoklatan enzimatis dapat terjadi karena adanya jaringan tanaman yang terluka, misalnya
pemotongan, penyikatan, dan perlakuan lain yang dapat mengakibatkan kerusakan integritas
jaringan tanaman (Cheng & Crisosto 1995). Adanya kerusakan jaringan seringkali
mengakibatkan enzim kontak dengan substrat. Enzim yang bertanggung jawab dalam reaksi
pencoklatan enzimatis adalah oksidase yang disebut fenolase, fenoloksidase, tirosinase,
polifenolase, atau katekolase. Dalam tanaman, enzim ini lebih sering dikenal dengan polifenol
oksidase (PPO). Substrat untuk PPO dalam tanaman biasanya asam amino tirosin dan komponen
polifenolik seperti katekin, asam kafeat, pirokatekol/katekol dan asam klorogenat . Tirosin yang
merupakan monofenol, pertama kali dihidroksilasi menjadi 3,4-dihidroksifenilalanin dan
kemudian dioksidasi menjadi quinon yang akan membentuk warna coklat.
Pencoklatan enzimatis dalam pangan biasanya dianggap merugikan karena menurunkan
penerimaan sensori pangan oleh masyarakat walaupun pencoklatan enzimatis tidak terlalu
mempengaruhi rasa dari bahan pangan tersebut. Reaksi pencoklatan enzimatis membutuhkan tiga
komponen, yaitu polifenolase aktif, oksigen dan subtrat yang cocok. Penghilangan salah satu di
antara komponen tersebut akan melindungi terjadinya reaksi pencoklatan enzimatis. Selain itu,
senyawa pereduksi mampu mengubah o-quinon kembali kepada komponen fenolik sehingga
mengurangi pencoklatan.
Pada umumnya ada tiga macam reaksi pencokelatan nonenzimatik yaitu karamelisasi, reaksi
millard, dan pencokelatan akibat vitamin C. dalam suasana asam, cincin lakton asam
dehidroaskorbat terurai secara irreversible dengan membentuk suatu senyawa diketogulonaat,
dan kemudian berlangsunglah reaksi Maillard dan proses pencokelatan. Karamelisasi terjadi
pada suatu larutan sukrosa yang diuapkan maka konsentrasinya akan meningkat, begitu juga titik
didihnya sehingga seluruh air akan menguap semua. Bila keadaan tersebut telah tercapai dan
pemanasan diteruskan, maka cairan yang ada bukan lagi terdiri dari air tetapi cairan sukrosa yang
melebur.
Reaksi maillard berlangsung melalui beberapa tahap yaitu, suatu aldosa bereaksi bolak-balik
dengan asam amino atau dengan suatu gugus amino dari protein sehingga menghasilkanbasa
Schiff. Perubahan terjadi menurut aksi Amodori sehingga menjadi amino ketosa. Dehidrasi dari
hasil selanjutnya menghasilkan hasil antara metal α-dikarbonil yang diikuti penguraian

4. menghasilkan redukstor-reduktor dan α-dikarboksil seperti metilglioksal, aseton, dan diasetil.
Aldehida-aldehida aktif dari 3 dan 4 terpolimerisasi tanpa mengikutsertakan gugus amino (hal ini
disebut kondensasi aldol) atau dengan gugusan amino membentuk senyawa berwarna cokelat
yang disebut melanoidin.
 Pengurangan oksigen (O2) atau penggunaan antioksidan, misalnya vitamin C ataupun senyawa
sulfit. Antioksidan dapat mencegah oksidasi komponen-komponen fenolat menjadi quinon
berwarna gelap. Sulfit dapat menghambat enzim fenolase pada konsentrasi satu ppm secara
langsung atau mereduksi hasil oksidasi quinon menjadi bentuk fenolat sebelumnya, sedangkan
penggunaan vitamin C dapat mereduksi kembali quinon berwarna hasil oksidasi (o-quinon)
menjadi senyawa fenolat (o-difenol) tak berwarna. Asam askorbat selanjutnya dioksidasi
menjadi asam dehidroaskorbat. Ketika vitamin C habis, komponen berwarna akan terbentuk
sebagai hasil reaksi polimerisasi dan menjadi produk antara yang irreversibel. Jadi produk
berwama hanya akan terjadi jika vitamin C yang ada habis dioksidasi dan quinon terpolimerisasi.
 Mengkontrol reaksi browning enzimatis dengan menambahkan enzim mometiltransferase
sebagai penginduksi.
 Mengurangi komponen-komponen yang bereaksi browning melalui deaktivasi enzim fenolase
yang mengandung komponen Cu (suatu kofaktor esensial yang terikat pada enzim PPO).
Chelating agent EDTA atau garamnya dapat digunakan untuk melepaskan komponen Cu dari
enzim sehingga enzim menjadi inaktif.
 Pemanasan untuk menginaktivasi enzim-enzim. Enzim umumnya bereaksi optimum pada suhu
30-40 ºC. Pada suhu 45 ºC enzim mulai terdenaturasi dan pada suhu 60 ºC mengalami
dekomposisi.
 Penambahan Sulfit. Larutan sulfit bertujuan untuk mencegah terjadinya browning secara
enzimatis maupun non enzimatis, selain itu juga sulfit berperan sebagai pengawet. Pada
browning non enzimatis, sulfit dapat berinteraksi dengan gugus karbonil yang mungkin ada pada
bahan. Hasil reaksi tersebut akan mengikat melanoidin sehingga mencegah timbulnya warna
coklat. Sedangkan pada browning enzimatis, sulfit akan mereduksi ikatan disulfida pada enzim,
sehingga enzim tidak dapat mengkatalis oksidasi senyawa fenolik penyebab browning. Sulfit
merupakan racun bagi enzim, dengan menghambat kerja enzim esensial. Sulfit akan mereduksi
ikatan disulfida enzim mikroorganisme, sehingga aktivitas enzim tersebut akan terhambat.
Dengan terhambatnya aktivitas enzim, maka mikroorganisme tidak dapat melakukan
metabolisme dan akhirnya akan mati. Sulfit akan lebih efektif dalam bentuk yang bebas atau
tidak terdisosiasi, sehingga sebelum digunakan sulfit dipanaskan terlebih dahulu. Selain itu, sulfit
yang tidak terdisosiasi akan lebih terbentuk pada pH rendah (2,5 – 4), dan pada pembuatan
manisan bengkoang ini, pH rendah atau suasana asam diperoleh dari penambahan asam sitrat.
 Pemberian Asam sitrat. Asam sitrat adalah asam trikarboksilat yang tiap molekulnya
mengandung tiga gugus karboksilat. Selain itu ada satu gugus hidroksil yang terikat pada atom
karbon di tengah. Asam sitrat termasuk asidulan, yaitu senyawa kimia yang bersifat asam dan
ditambahkan pada proses pengolahan makanan dengan berbagai tujuan. Asidulan dapat bertindak
sebagai penegas rasa dan warna atau menyelubungi after taste yang tidak disukai. Sifat senyawa

5. ini dapat mencegah pertumbuhan mikroba dan bertindak sebagai pengawet. Asam sitrat (yang
banyak terdapat dalam lemon) sangat mudah teroksidasi dan dapat digunakan sebagai pengikat
oksigen untuk mencegah buah berubah menjadi berwarna coklat. Ini sebabnya mengapa bila
potongan apel direndam sebentar dalam jus lemon, warna putih khas apel akan lebih tahan lama.
Asam ini ditambahkan pada manisan buah dengan tujuan menuru nkan pH manisan yang
cenderung sedang sampai di bawah 4,5. dengan turunnya pH maka kemungkinan mikroba
berbahaya yang tumbuh semakin kecil. Selain itu pH yang rendah akan mendisosiasi sulfit dan
benzoat menjadi molekul-molekul yang aktif dan efektif menghambat mikroorganisme.
Jika dalam manisan : Caranya, setelah dikupas dan dipotong-potong, buah apel direndam dalam
air panas (suhu 82 – 93 derajat Celcius) atau dikenai uap air panas selama 3 menit. Selanjutnya,
direndam dalam larutan jeruk lemon/asam sitrat/vitamin C. Maksudnya, untuk menonaktifkan
enzim penyebab pencoklatan itu. Adanya bahan pangan yang telah mengalami pengontrolan
pencoklatan enzimatis dapat terminimalisir dari pembentukan warna coklat yang berlebihan dan
terjadi secara cepat pada bahan pangan yang mengalami kerusakan jaringan. Hal ini dapat
berdampak pada penerimaan sensori dan cita rasa bahan pangan tersebut, baik di kalangan
industri maupun masyarakat.
Anonymous, http://plantphys.info/plant_physiology/enzymelab.html
Anonymous, http://worthington-biochem.com
http://panjicm.wordpress.com/proses-browning-pada-bahan-dan-pencegahnya/