Karakterisasi Enzim Papain Terimobilisasi dalam Matriks Gel Agar dan Alginat serta Potensi Penggunaan Berulangnya

Abstract

Protease adalah enzim yang memiliki kontribusi terbesar dalam pasar enzim global hingga mencapai 60%. Salah satu enzim protease yaitu enzim papain dari getah buah pepaya (Carica papaya L) yang jumlahnya melimpah sehingga potensial untuk dimanfaatkan. Enzim papain banyak dimanfaatkan dalam berbagai industri namun penggunaannya secara bebas mengalami keterbatasan seperti sulitnya penggunaan berulang enzim setelah digunakan. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan imobilisasi enzim menggunakan metode entrapment karena prosesnya cepat, murah dan mudah dioperasikan. Pada metode entrapment enzim dijebak dalam matriks polimer berupa gel seperti agar dan alginat. Pada penelitian sebelumnya telah digunakan bahan imobilan berupa agar dan alginat untuk beberapa sumber enzim menunjukkan potensi penggunaan kembali enzim untuk beberapa kali reaksi. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor untuk menganalisis pengaruh perlakuan yaitu enzim terimobilisasi dalam agar (A1) dan enzim terimobilisasi dalam alginat (A2) serta penggunaannya secara berulang selama 4 kali penggunaan, penggunaan ke-1 (B1), penggunaan ke-2 (B2), penggunaan ke-3 (B3), dan penggunaan ke-4 (B4). Penelitian dilakukan dalam tiga tahapan yaitu ekstraksi papain, imobilisasi papain dalam matriks agar dan alginat serta analisis enzim papain terimobilisasi dalam matriks agar dan alginat yang dihasilkan. Parameter yang dianalisis meliputi yield enkapsulasi, efisiensi enkapsulasi, aktivitas enzim, penggunaan berulang enzim, stabilitas enzim, uji keempukan pada daging dan SEM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa enzim papain terimobilisasi dalam matriks agar dan alginat memiliki yield dan efisiensi sebesar 86,54±0,50% dan 83,54±2,03% pada agar serta 84,68±1,13% dan 57,58±4,58 % pada alginat. Nilai keempukan daging kontrol meningkat setelah direndam dengan ekstrak papain kasar dan terimobilisasi dalam matriks agar dan alginat berturut-turut yaitu 7,66 mm/g/10 detik, 11,03 mm/g/10 detik, 9,43 mm/g/10 detik dan 9,08 mm/g/10 detik pada penggunaan pertama. Analisis SEM menemukan bahwa struktur agar ataupun alginat berubah menjadi bergelombang, tidak beraturan dan berpori setelah ditambahkan papain kedalamnya. Enzim papain yang terimobilisasi dalam matriks agar dan alginat dapat digunakan berulang hingga 4 kali siklus penggunaan pada substrat kasein dengan mempertahankan aktivitasnya sebesar 87,25% dan 52,50% pada akhir reaksi. Pada daging enzim papain yang terimobilisasi dalam matriks agar dan alginat dapat mengempukkan daging hingga 4 kali penggunaan dengan nilai keempukan daging pada penggunaan keempat yaitu sebesar 8,78 mm/gram/detik dan 8,49 mm/gram/10 detik.