Pengempukan Daging Sapi dengan Protease Jahe

(TENDERIZATION OF BEEF BY GINGERIC PROTEASE)

Ida Bagus Ngurah Swacita
Laboratorium Kesehatan Masyarakat Veteriner
Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Udayana

ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengempukan daging sapi dengan enzim (protease) jahe yang diisolasi dari rimpang jahe gajah.
Seratus potong daging sapi masing-masing seberat 50 gram dibagi acak menjadi 4 kelompok. Kelompok I disuntik dengan 1 ml akuades (kontrol), kelompok II, III, dan IV disuntik berturut-turut dengan 1 ml protease jahe kadar 0,025%, 0,050%, dan 0,075% berat daging. Selanjutnya diinkubasi selama 0, 15, 30, 45, dan 60 menit pada suhu kamar. Setelah diinkubasi, setiap potongan daging tersebut dikemas dalam kantong plastik dan direbus dalam air mendidih suhu 100°C selama 15 menit. Daging dibiarkan dingin, kemudian diukur keempukannya dengan penetrometer (mm/satuan berat beban) dan jumlah protein daging terlarut dalam larutan NaCl 3% (persen).
Data kuantitatif yang diperoleh, dianalisis dengan split plot dan dilanjutkan dengan uji Tuckey’s High Significant Different (HSD)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar protease jahe dan lama inkubasi berpengaruh nyata (P Kata kunci : keempukan daging sapi, protease jahe.

ABSTRACT
Study on the tenderization of beef by gingeric protease has been conducted. One-hundred samples of beef were randomly devided into four groups of 25 sample. The treatment was given as follows: group I (no treatment / control), group II, group III and group IV were treated respectively with 0.025%, 0.050% and 0.075% ginggeric protease. All groups were incubated at room temperature for 0, 15, 30, 45 or 60 minutes and each treated beef was evaluated for its tenderness and percentage of soluble protein.
Results indicated that the gingeric protease with different doses and incubation time at room temperature were signicantly (P

Key word : tenderization, beef, ginger protease

PENDAHULUAN

Salah satu penilaian mutu daging adalah sifat keempukannya yang di- nyatakan dengan sifat mudahnya dikunyah (Reed, 1975). Daging sapi konsumsi masyarakat kebanyakan konsistensinya liat karena bukan berasal dari ternak potong khusus tipe pedaging. Selain itu, dagingnya belum dilayukan sebelum dikonsumsi sehingga konsistensinya masih liat karena masih mengalami proses rigor mortis (Price dan Schweigert, 1971, WoroDyah, 1986).
Salah satu cara untuk mengatasi daging liat adalah dengan enzim proteo- litik (protease). Banyak peneliti telah membuktikan bahwa enzim papain yang berasal dari pepaya muda, cukup efektif untuk mengempukkan daging (Kang dan Warner, 1974; Rattrie dan Regenstein, 1977; Haryanti, 1986). Namun enzim ini memiliki kekurangan yaitu rendemen sangat rendah yakni 0,013% (Thompson et al., 1973), dan dapat menyebabkan daging berubah rasa (Kapti, 1982). Oleh karena itu diperlukan jenis enzim lain yang memiliki rendemen tinggi dan mudah didapat.
Jahe (Zingiber officinale) sudah lama dikenal dan dimanfaatkan sebagai bahan pengobatan, bumbu masakan, kosmetika dan minuman di Indonesia (Tampubolon, 1981). Menurut Thompson et al. (1973), rimpang jahe merupakan sumber protease yang memiliki rendemen 2,3% atau 176 kali lebih banyak dari papain. Penggunaannya sebagai pengempuk daging akan lebih meningkatkan pemanfaatan jahe tersebut.
Proses pengempukan terjadi karena proteolisis pada berbagai fraksi protein daging oleh enzim. Proteolisis kolagen menjadi hidroksiprolin mengakibatkan shear force kolagen berkurang sehingga keempukan daging meningkat (Fogle et al., 1982). Proteolisis miofibril menghasilkan fragmen protein dengan rantai peptida lebih pendek. Semakin banyak terjadi proteolisis pada miofibril, maka semakin banyak protein terlarut dalam larutan garam encer (Olson dan Parrish, 1977). Terhidrolisisnya kolagen dan miofibril menyebabkan hilangnya ikatan antarserat dan juga pemecahan serat menjadi fragmen yang lebih pendek, menjadikan sifat serat otot lebih mudah terpisah sehingga daging semakin empuk.
Penelitian ini penting dilakukan untuk memperoleh informasi tentang kemampuan protease jahe dalam mengempukkan daging sapi.

MATERI DAN METODE

Pembuatan Sampel Protease Jahe, Pengukuran Kadar Protein Enzim dan Aktivitas Enzim.
Isolasi protease jahe dilakukan menurut cara Thompson et al. (1973). Rimpang jahe segar yang diperoleh dari pasar lokal, diiris, dicacah dan di-blender. Bubur jahe yang diperoleh, dihomogenisasi dengan lima bagian aseton (v/v) kemudian disaring, dan filter cake yang diperoleh dibilas dengan lima bagian aseton (b/v), lalu dikeringkan pada suhu 40°C. Tepung kering yang diperoleh, dihomogenisasi dengan 20 bagian buffer pH 6,0 kemudian disaring dan filtratnya disentrifus 48.000 g selama 30 menit pada suhu 0°C. Supernatan dibuat pH-nya menjadi 5,0 kemudian ditambahkan aseton dingin 1,1 bagian (v/v). Gumpalan yang terbentuk, disentrifus 13.000 g selama 10 menit pada suhu 0°C. Endapan yang diperoleh, dibilas dengan aseton, kemudian dikeringkan pada suhu 40°C. Tepung kering yang diperoleh, digunakan sebagai sampel enzim.
Kadar protein enzim yang diperoleh ditentukan menurut cara Lowry seperti yang diuraikan oleh Cooper (1977), sedangkan aktivitas enzimnya ditentukan menurut cara Thompson et al. (1973).

Pengujian Keempukan Daging
Seratus potong daging sapi masing-masing seberat 50 gram dibagi acak menjadi empat kelompok. Kelompok I disuntik dengan 1 ml akuades (kontrol), kelompok II, III, dan IV disuntik berturut-turut dengan 1 ml protease jahe kadar 0,025%, 0,050%, dan 0,075% berat daging. Keempat kelompok daging tersebut diinkubasi selama 0, 15, 30, 45, dan 60 menit pada suhu kamar. Setelah inkubasi, potongan daging tersebut dikemas dalam kantong plastik dan direbus dalam air mendidih suhu 100°C selama 15 menit. Daging dibiarkan dingin, kemudian diukur keempukannya dengan penetrometer (mm/satuan berat beban), dan jumlah protein daging terlarut dalam larutan NaCl 3% .
Daging yang telah mendapat perlakuan di atas, dipotong dengan kisaran ukuran 6×5x3 cm, selanjutnya ditaruh tepat berada di bawah jarum penetrometer yang telah diatur posisi, ketinggian, dan berat bebannya. Kunci pemegang jarum ditarik sehingga beban turun ke bawah dan jarum menusuk daging. Jarak tembus jarum ke dalam daging diukur. Penusukan diulang sebanyak 10 kali mulai dari tepi kiri sampai ke tepi kanan sampel. Satuan keempukan daging adalah mm/satuan berat beban. Semakin dalam jarum dapat menembus daging, berarti keempukan daging semakin meningkat.
Penentuan jumlah protein daging terlarut dilakukan dengan menimbang 10 gram sampel daging yang telah mendapat perlakuan seperti di atas. Kemudian ditambahkan 10 ml larutan NaCl 3%, di-blender selama 5 menit. Ekstrak daging yang diperoleh, disentrifus 4.000g selama 10 menit pada suhu 5°C. Supernatannya diambil 1 ml dan diencerkan dengan akuades sampai volumenya 100 ml. Dari pengenceran ini, diambil 1 ml dan ditambahkan 1 ml reagen D dan segera di-vortex. Setelah diinkubasi selama 15 menit pada suhu kamar, ditambahkan 3 ml reagen E dan segera di-vortex. Campuran ini diinkubasi lagi selama 45 menit dan segera diukur serapannya pada Spectrophotometer 540 nm.
Kurva standar Bovine Serum Albumine (BSA) dengan konsentrasi 0,12 – 0,60 mg/ml dibuat, kemudian diperlakuan seperti pengujian diatas sehingga diperoleh garis regresi hubungan antara serapan dengan konsentrasi BSA. Berdasarkan persamaan garis regresi ini, maka jumlah protein daging terlarut dapat dihitung dalam satuan persen.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pembuatan Sampel Protease Jahe
Enzim yang berhasil diisolasi dari rimpang jahe segar memiliki rendemen
2,54%, kadar protein 26,18% dan aktivitas proteolitiknya sebesar 0,02935 mg peptida/menit/mg protein enzim. Dibandingkan dengan hasil penelitian Thompson et al. (1973), ternyata hasil isolasi protease jahe yang diperoleh lebih banyak . Hal ini kemungkinan karena jenis dan umur jahe yang digunakan berbeda.

Pengujian Keempukan Daging Sapi dan Protein Daging Terlarut
Pengaruh pemberian protease jahe dan periode inkubasi pada suhu kamar menunjukkan terjadinya peningkatan nilai rataan keempukan daging sapi (Tabel 1), dan jumlah protein daging terlarut (Tabel 2) dalam kelompok I-IV yang terjadi sejak periode inkubasi menit ke-15 sampai dengan menit ke-60.
Hasil analisis statistika menunjukkan bahwa kadar protease jahe dan periode inkubasi berpengaruh nyata (P Uji banding antar beberapa kelompok perlakuan pada masing-masing periode dengan uji Tukey’s HSD didapatkan hasil seperti pada Tabel 3. Periode inkubasi dari menit ke-0 sampai ke-15, keempukan daging antara perlakuan dengan kontrol tidak berbeda nyata (P>0,05). Hal ini diduga karena pemberian protease jahe sampai menit ke-15 belum sempat atau baru mulai melisiskan protein daging (substrat) sehingga fraksi protein daging (produk) yang terbentuk masih sedikit. Menurut Whitaker (1972), aktivitas enzim dipengaruhi oleh lama proteolisis. Semakin singkat waktu proteolisis, maka semakin sedikit enzim yang berdifusi ke dalam substrat sehingga produk yang dihasilkan sedikit pula.
Periode inkubasi dari menit ke-30 sampai menit ke-60, menunjukkan adanya perbedaan keempukan daging yang nyata (P

Tabel 1. Rataan Keempukan Daging Sapi yang Diukur dengan Penetrometer

KelompokPerlakuan Periode inkubasi (menit ke)
0 15 30 45 60
I 3,3±0,3 3,3±0,6 3,3±0,6 3,6±0,1 3,6±0,6
II 3,3±0,5 3,8±1,1 4,5±0,9 5,1±0,9 5,7±1,3
III 3,4±0,7 4,2±0,5 5,0±0,7 5,6±1,4 6,8±2,2
IV 3,4±0,6 4,5±0,4 5,3±0,1 6,1±1,1 7,0±2,0

Tabel 2. Rataan Persentase Protein Daging Terlarut dalam Larutan NaCl 3%

KelompokPerlakuan Periode inkubasi (menit ke)
0 15 30 45 60
I 2,7±0,1 2,8±0,1 2,9±0,1 3,1±0,1 3,2±0,2
II 2,7±0,2 2,8±1,3 3,2±0,1 3,4±0,4 3,5±0,4
III 2,7±0,2 2,9±0,3 3,3±0,3 3,5±0,4 3,9±0,3
IV 2,8±0,2 2,9±0,2 3,6±0,4 3,8±0,4 4,7±0,3

Keterangan :
I : Pemberian akuades (kontrol)
II : Pemberian protease jahe 0,025% berat daging
III : Pemberian protease jahe 0,050% berat daging
IV : Pemberian protease jahe 0,075% berat daging

Selain oleh lama proteolisis, aktivitas enzim juga dipengaruhi oleh kadar enzim (Thompson et al., 1972). Semakin tinggi kadar enzim yang diberikan, maka jumlah protein daging yang lisis juga semakin banyak.
Perbandingan antar periode pada masing-masing perlakuan, diuji dengan Modified Scheffe Interval (MSI) didapatkan bahwa pada pemberian protease jahe 0,075%, keempukan daging antara periode inkubasi menit ke-30 dengan ke-45 dan ke-60 menunjukkan perbedaan nyata (P

Tabel 3. Ringkasan Analisis Statistik Perbandingan Keempukan Daging Sapi
KelompokYang diuji q-hitungP e r i o d e i n k u b a s i m e n i t ke- q-tabel
0 15 30 45 60
I vs II 0,11 1,15 2,48 3,35 4,46* q0,05;4;16 = 4,04
I vs III 0,13 2,04 3,59 4,41* 7,04*
I vs IV 0,22 2,54 4,24* 5,61* 7,58*
II vs III 0,02 0,94 1,11 1,07 2,59
II vs IV 0,11 1,44 1,76 2,26 3,13
III vs IV 0,09 0,50 0,65 1,19 0,54

Keterangan : * Berbeda nyata (P

Uji banding antar beberapa kelompok perlakuan pada masing-masing periode dengan uji Tukey’s HSD terhadap jumlah protein daging terlarut ditampilkan pada Tabel 4.
Periode inkubasi dari menit ke-0 sampai ke-15, menunjukkan persentase protein daging terlarut yang tidak berbeda nyata (P>0,05) antara perlakuan dengan kontrol. Hal ini karena jumlah miofibril yang lisis oleh protease jahe menjadi fragmen protein terlarut masih sedikit akibat waktu proteolisis yang singkat.
Periode inkubasi dari menit ke-30 sampai ke-60, menunjukkan persentase protein daging terlarut yang nyata (P Hasil pengujian dengan MSI didapatkan bahwa pada pemberian protease jahe 0,075%, persentase protein daging terlarut antara periode inkubasi menit ke-30 dengan menit ke-45 dan ke-60, menunjukkan perbedaan yang nyata (P

Tabel 4. Ringkasan Analisis Statistik Perbandingan Persentase Protein Terlarut
Kelompokyang diuji q-hitungP e r i o d e i n k u b a s i m e n i t ke- q-tabel
0 15 30 45 60
I vs II 0,23 0,23 2,00 2,08 1,85 q0,05;4;16 = 4,04
I vs III 0,62 0,77 2,62 2,77 5,08*
I vs IV 0,92 1,15 5,00* 5,62* 11,00*
II vs III 0,39 0,54 0,62 0,69 3,23
II vs IV 0,69 0,92 3,00 3,54 9,15*
III vs IV 0,31 0,39 2,39 2,85 5,92*

Keterangan : * Berbeda nyata (P

KESIMPULAN

Pengempukan daging sapi dipengaruhi oleh kadar protease jahe dan waktu inkubasi. Protease jahe 0,075% dapat mengempukkan daging sapi dan meningkatkan persentase protein daging terlarut paling cepat yaitu dalam waktu 30 menit.

DAFTAR PUSTAKA

Cooper, T.G. 1977. Lowry Protein Determination In : The Tolls of Biochemistry
John Wiley and Son Inc. A Wiley-Interscience Publication, New York.
Fogle, D.R., R.F. Plimpton, H.W. Ockerman, L. Jarenback and T. Person. 1982.
Tenderization of Beef : Effect of Enzyme, Enzyme Levels and Cooking
Method . J.Food Sci. 47 : 1113-1118
Gill, J.L. 1978. Design and Analysis of Experiment in the Animal and a medical
Science. 1st. Ed. Iowa State University Press/Ames, Iowa, USA.
Haryanti. 1986. Penggunaan Enzim Papain Kasar pada Preparasi Daging. Jurusan
Pengelolaan Hasil Pertanian. Fakultas teknologi Pertanian, UGM Yogyakarta
Kang, C.K. dan W.D. Warner. 1974. Tenderization of Meat with Papaya Latex
Protease. J.Food Sci. 39 : 812-818
Kapti, R.K. 1982. Enzim Pengempuk Daging dari Jahe. PAU Pangan dan Gizi.
UGM Yogyakarta

Olson, D.G. and F.C. Parrish. 1977. Relationship of Myofibril Fragmentation
Index to Measures of Beef Steak Tenderness. J.Food Sci. 42 : 506-509

Price, J.F. and B.S. Schweigert. 1971. The Science of Meat and Meat Products.
W.H. Freeman and Co. San Fransisco

Rattrie, N.W. and J.M. Regenstein. 1977. Action of Crude Papain on Actin and
Myosin Heavy Chaint Isolated from Chicken Breast Muscle. J.Food Sci.
42 : 1159-1163

Tampubolon, O.T. 1981. Tumbuhan Obat. Lembaga Biologi Nasional. LIPI Bogor
Bhratara Karya Aksara, Jakarta.

Thompson, E.H., I.D. Wolf and C.E. Allen. 1973. Ginger Rhizome : A New
Sources of Proteolytic Enzymes. J.Food Sci. 33 : 652-655

Whitaker, J.R. 1972. Principles of Enzymology for the Food Sciences. Marcel
Dekker Inc. New York.

WoroDyah, E.P. 1986. Tinjauan Literatur Pengolahan Daging. Pusat Dokumen-
tasi Ilmiah Nasional. LIPI, Jakarta.