Melihat Dampak dari Penambahan α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase di Ragi pada Fermentasi Roti dan Juga Kandungan Gula (Review Jurnal)

Ini adalah review jurnal penelitian dengan judul, “Investigating the impact of α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase action on yeast-mediated bread dough fermentation dan bread sugar levels

1. Pendahuluan

Fermentasi adalah teknik yang digunakan dari ragi untuk menghasilkan produk tertentu yang memiliki kualitas tinggi. Contohnya adalah roti, tahu, tempe. Fermentasi telah digunakan seribu tahun yang lalu, bahkan sebelum masehi telah dikenal dengan fermentasi. Bukti konkrit mengenai fermentasi adalah adanya bahan makanan berupa tahu, tempe, keju, yoghurt, dll.

Jika disimpulkan, sejak zaman dahulu, nenek moyang kita telah mengembangkan bakteri sebagai pembantu proses pembuatan makanan. Namun, pada tahun 1833 mulai ditemukan senyawa aktif pemutus gula yang disebut sebagai diastase (amilase). Dan hal inilah mulainya berkembangnya enzim. Namun itu masih belum berkembang tahun tersebut. Hingga pada tahun 1933, Samuel menemukan kristal urease dari ekstrak nangka. Maka mulailah enzim berkembang seperti sekarang ini.

Penggunaan enzim pada fermentasi juga sudah semakin berkembang. Dengan bantuan enzim, maka proses fermentasi menjadi lebih mudah. Ada lagi metode dengan menggabungkan bakteri dan enzim untuk mendapatkan hasil yang maksimal.

Selama fermentasi, gula dikonsumsi oleh bakteri tertentu, seperti bakteri Saccharmomyces cerivisae (S.cerevisade) yang diubah menjadi CO2 dan etanol. Maka dari itu, pada saat fermentasi, terjadi perubahan jumlah gula di dalamnya. Hal itu sangat wajar karena itu bisa dikatakan sebagai makanan bagi si bakteri. Jumlah produksi CO2 yang difermentasikan terkandung adonan roti tersebut.

Sebagian besar kegiatan fermentasi untuk fermentasi roti menggunakan bantuan enzim. Karena jika hanya mengandalkan bantuan dari ragi saja, hasil yang didapat tidak maksimal. Enzim tersebut adalah enzim hidrolisis yang berfungsi menghidrolisis glukosa atau maltose. Enzim tersebut bekerja untuk membantu bakteri. Jadi hasil yang didapatkan nantinya akan berujung positif pada fermentasi. Tentu saja ini sangat menguntungkan bagi pelaku industri maupun perorangan.

Maltosa yang tinggi dapat mempengaruhi laju fermentasi. Saat ragi sudah menggunakan glukosa atau fruktosa, maka saatnya sel ragi mengkonsumsi maltose. Konsumsi maltose pada ragi pada proses fermentasi adonan roti.

Ada tiga enzim yang digunakan untuk proses fermentasi ini, yaitu enzim α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase. Dan enzim mana yang paling baik untuk difermentasikan, hal tersebut masih belum diketahui.

Sel ragi pada S. cerevisae memiliki fungsi untuk mengubah glukosa dan fruktosa sebagai substrat untuk difermentasikan. Oleh karena itu, glukosa memproduksi enzim seperti glukoamilasi dan glucosidase mungkin memperngaruhi laju fermentasi sel ragi. Dan juga menyebabkan naiknya produksi CO2 menandakan bagusnya proses fermentasi tersebut. Karena pada fermentasi, ragi akan mengkonsumsi gula (glukosa atau maltose) yang nantinya akan menghasilkan CO2. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin banyak CO2 yang dihasilkan pada proses fermentasi menunjukkan keberhasilan fermentasi semakin tinggi.

Maka pada makalah ini membahas mengenai enzim α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase terdapat fermentasi pada adonan roti dan melihat gula.

Bahan yang digunakan pada penelitian “Investigating the impact of α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase action on yeast-mediated bread dough fermentation dan bread sugar levels” adalah sebagai berikut:

  • Tepung terigu murni (BILUX) yang diproduksi dari Dossche Mils (Deinze, Belgium)
  • α-amylase (39 AU/g dm dan 3075 AU/g dm).
  • α-glucosidase (15 U/g dm dan 65 U/g dm).
  • α-glucoamylase (3,5 U/g dm dan 14 U/g dm).
  • Ragi (S.cerevisade)
  • Sukrosa

2. Efek dari enzim α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase pada pelepasan gula dalam adonan yang tidak ditambahi ragi

α-amylase
Pada penggunaan enzim α-amylase, pada gula maltose didapat hasil yang memuaskan. Di mana % berat dari maltose meningkat dari waktu ke waktu. Pada α-amylase 39 AU/g dm, pada waktu 60 menit, % berat dari maltosa mencapai 2,4%. Dan itu terus mengalami penaikan pada waktu 120 menit dan 180 menit. Namun, perlu diketahui, penaikan tersebut memang tidak signifikan.

Begitu juga pada enzim α-amylase dengan 3075 AU/g dm dimana aktivitas paling besar digunakan pada enzim α-amylase di percobaan ini. Tentu saja hasil yang didapat semakin besar. Terlihat pada menit ke 60, % berat dari maltose mencari 4,1%, dan itu terus mengalami penaikan hingga pada menit ke 180.

Namun hal tersebut berbdaning terbalik pada % glukosa yang didapat. Dari peningkatannya sangat kecil. Pada enzim α-amylase 39 AU/g dm tidak mencapai 1 % berat dari glukosa. Begitu juga dengan 3075 AU/g dm.

α-glucoamylase
Pada penambahan enzim α-glucoamylase, pada 15 U/g dm hasil dari % berat maltose menunjukkan hasil memuaskan. Didapat hasil angka 2%, dan walaupun terjadi penurunan seiring bertambahnya waktu namun penurunannya tidak signifikan. Namun, hal tersebut tidak terjadi pada 65 U/g dm, % berat maltose pada menit ke 60 tidak mencapai angka 1%. Dan terjadi penurunan hingga pada 0% pada menit ke 120 dan 180 menit.

Namun pada % berat glukosa, hasil yang didapat sungguh memuaskan. Pada enzim α-glucoamylase 15 U/g dm pada menit ke 60 mencapai angka 1% dan bertambah cukup signifikan. Pada menit ke 180 mencapai angka 2.5%. Begitu juga pada 65 U/g dm, pada menit ke 60 sudah mencapai angka 2,5 %. Dan terus meningkat hingga mencapai angka 4% pada menit ke 180.

α-glucosidase
Pada % berat maltose, hasil yang didapat untuk enzim α-glucosidase tidak memuaskan. Untuk 3,5 U/g dm pada menit ke 60 hanya menyentuh angka 1% dan terus menyentuh 1% sampai pada menit ke 180. Begitu juga pada 14 U/g dm, pada menit ke 60 bahkan tidak menyentuh angka 1% dan terus bertahan sampai pada menit ke 180.

Pada % glukosa, hasil yang didapat cukup memuaskan. Untuk 3,5 U/g dm, pada menit 60, meskipun tidak mencapai angka 1% namun terus mengalami peningkatan hingga menit ke 180. Pada menit 180 mencapai angka 1,5%. Pada 14 U/g dm, pada menit ke 60 sudah mencapai angka 1% dan terus mengalami peningkatan.

3. Produksi CO2 pada adonan roti setelah penambahan enzim α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase

Pada enzim α-amylase terlihat cukup stabil pada menit ke 60, 120, dan 180, mencapai angka produksi CO2 1 mL/min. Namun setelah pada menit ke 180, baik untuk 39 AU/g dm maupun 3075 AU/g dm mengalami penurunan. Namun untuk 39 AU/g dm mengalami penurunan yang lebih signifikan daripada 3075 AU/g dm.

Pada enzim α-glucoamylase, pada awalnya, dari menit 0 sampai 60 menit terjadi peningkatan yang signifikan sampai menyentuh angka 1% mL/min Co2. Dan terus bertahan sampai 180 menit. Dan pada saat 180 menit terjadi penurunan, tapi tidak signifikan.

Namun pada enzim α-glucosidase hanya terlihat peningkatan sebelum pada menit 60, menyentuh angka CO2 1 mL/min. Namun itu tidak bertahan lama, setelah itu terus mengalami penurunan yang begitu signifikan.

Penjelasan di atas menunjukkan angka CO dalam mL/menit, maka untuk melihat total produksi CO2 ada penjelasan di bawah.
Pada enzim α-amylase terjadi penambahan total CO2. Semisal pada menit ke 60 mencapai angka 50 mL. Pada 120 menit mencapai 90 mL dan pada 180 menit mencapai 150 mL. Hal ini menunjukkan produksi CO2 oleh ragi S.cerevisiae menunjukkan peningkatan.

Pada enzim α-glucoamylase terjadi penambahan total CO2. Semisal pada menit ke 60 mencapai angka 50 mL. Pada 120 menit mencapai 90 mL dan pada 180 menit mencapai 140 mL. Hal ini menunjukkan produksi CO2 oleh ragi S.cerevisiae menunjukkan peningkatan.

Pada enzim α-glucosidase terjadi penambahan total CO2. Semisal pada menit ke 60 mencapai angka 50 mL. Pada 120 menit mencapai 90 mL dan pada 180 menit mencapai 120 mL. Hal ini menunjukkan produksi CO2 oleh ragi S.cerevisiae menunjukkan peningkatan.

Berdasarkan data tersebut menunjukkan ketiga enzim α-amylase, α-glucoamylase, α-glucosidase meningkatkan produksi CO2. Namun, jika ditinjau dari kontrol yang dilakukan. Peningkatan α-glucosidase sejalan dengan kontrol. Pada enzim α-glucoamylase, hanya pada menit ke 180 yang tidak sejalan dengan kontrol hanya mencapai 100 mL saja. Namun pada enzim α-glucoamylase, pada menit 120 sudah menunjukkan ketidaksesuaian. Dengan kontro hanya mencapai 80 mL. begitu juga pada menit 180 menit, kontrol hanya mencapai 120 mL saja.

Volume roti yang dihasilkan setelah penambahan enzim α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase

Pada enzim α-amylase, terjadi peningkatan volume roti. Pada 39 AU/g dm mencapai angka 1,2 begitu juga dengan 3075 AU/g dm, melebihi angka 1,2. Dan volume roti yang dihasilkan lebih besar daripada volume roti pada kontrol (tidak ada penambahan enzim maupun gula).

Pada enzim α-glucoamylase juga terjadi peningkatan dan tidak jauh berbeda dengan enzim α-amylase. Pada 15 U/g dm mencapai angka 1,2 begitu juga dengan 65 AU/g dm, melebihi angka 1,2. Dan volume roti yang dihasilkan lebih besar daripada volume roti pada kontrol.

Pada enzim α-glucosidase menunjukkan hasil yang tidak memuaskan. Yang mana volume roti dihasilkan lebih rendah daripada volume roti pada kontrol.

4. % massa (%w/w) dari gula (glukosa dan maltose) setelah penambahan enzim α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase

Pada enzim α-amylase mengdanung banyak sekali maltose namun sedikit sekali glukosa yang dihasilkan. Jika dilirik dari maltose, penggunaan enzim α-amylase cukup memuaskan. Namun, jika dilirik dari glukosa tidak begitu memuaskan.

Pada enzim α-glucoamylase, pada 15 U/g dm, kadar maltose mencapai angka 1, namun pada glukosa dibawah 1. Terlihat lebih tinggi maltose dibdaningkan dengan glukosa. Namun pada 65 U/g dm, kadar glukosa melebihi angka 2 namun maltose dibawah angka 1. Hal ini menunjukkan glukosa lebih banyak daripada maltose.

Pada enzim α-glucosidase, baik 3,5 U/g dm maupun pada 14 U/g dm, kadar maltosanya dibawah angka 1, dan kadar glukosa, nyaris pada angka 0. Pada enzim α-glucosidase, kadar maltose lebih banyak daripada kadar glukosa.

5. Kesimpulan

Beberapa kesimpulan yang didapat dari penelitian, “Investigating the impact of α-amylase, α-glucosidase dan glucoamylase action on yeast-mediated bread dough fermentation dan bread sugar levels,” sebagai berikut.

Penambahan enzim α-amilase memperpanjang waktu produktif fermentasi, tapi tidak meningkatkan laju fermentasi selama fase awal fermentasi. α-glucosidase dan α glucoamylase sebaliknya.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here