PERANAN ENZIM DALAM PENGOLAHAN ROTI

 

Enzim mempunyai peranan penting dalam pengolahan pangan. Banyak produk pangan yang melibatkan enzim selama proses pengolahannya seperti yoghurt, keju,bir, roti, dan jus buah. Pada pengolahan roti,ditambahkan enzim untuk meningkatkan mutu roti dan mempercepat proses pengembangan adonan.

Tahapan proses pengolahan roti dan formulasi adonan roti sangat bervariasi antara satu industri dengan industri lainnya. Namun proses pengolahan roti secara umum dibagi menjadi menjadi tiga tahapan utama:

- pencampuran bahan menjadi adonan roti (mixing),

Pada proses pencampuran bahan menjadi adonan roti terjadi proses transfer massa yang intensif. Dalam proses ini akan terjadi kontak enzim dengan substrat yang berupa struktur amilosa dalam pati terlarut dan apabila reaksi ini dapat berjalan baik akan dihasilkan gula-gula sederhana seperti glukosa dan maltosa. Peranan gula-gula sederhana dalam produk roti yakni sebagai substrat (sumber karbon) bagi yeast selama proses fermentasi adonan roti, memperbaiki nilai gizi dan nilai sensoris produk roti, dan menambah kelembapan pada produk roti selama proses moulding.

Enzim α -amylase berperan untuk merusak granula pati menghasilkan amilosa yang terlarut sebagai substrat enzim pada degradasi amilosa selanjutnya. Selama proses hidrolisis molekul pati, juga dihasilkan dextrin. Amilolisis atau hidrolisis amilosa dalam molekul pati yang terbatas dapat memberikan efek yang positif terhadap tekstur adonan roti, sehingga teksturnya menjadi menjadi lebih lembut. Proses amilolisis yang terlalu intensif dapat menyebabkan adonan roti kehilangan air (dehidrasi) dan dextrin yang terbentuk jumlahnya banyak, hal ini dapat menyebabkan adonan roti menjadi lengket. Pada proses pencampuran perlu dilakukan optimasi penambahan α-Amilase, suhu, waktu pencampuran adonan untuk memperoleh menentukan karekteristik adonan tang terbentuk.

-fermentasi adonan roti (dough/bulk fermentation)

Maltosa dan glukosa sangat penting keberadaannya dalam produk roti.Adanya penmabahan glukoamilase dapat meningkatkan terbentuknya glukosa lebih cepat karena mampu mengaktifkan yeast sehingga mempercepat waktu fermentasi.

- pemanggangan adonan roti yang telah dibentuk dalam oven (baking).

Pada saat awal proses pemanggangan adonan roti (baking) terjadi penurunan tingkat viskositas suatu adonan roti disamping itu juga akan terjadi peningkatan aktivitas enzim yang berperanan aktif dalam pengembangan adoanan roti. Ketika suhu pemanggangan mencapai suhu 56⁰C maka akan terjadi proses gelatinisasi pati dan memudahkan terjadinya reaksi hidrolisis amilosa dalam molekul pati atau amilolisis. Hidrolisis molekul pati yang mulai tergelatinisasi akan membentuk senyawa dextrin dan senyawa gula sederhana lainnya, dan pada saat yang bersamaan akan terjadi proses pelepasan air (dehidrasi). Hal ini akan berkontribusi secara lanjut terhadap kelengketan adonan roti (crumb stickiness) yang dihasilkan dan meningkatnya intensitas warna kulit roti (crust color). Pada saat pemangangan terjadi perubagan warna kulit roti menjadi coklat yang merupakan hasil reaksi Maillard. Peningkatan konsentrasi senyawa gula sederhana akan mempengaruhi intensitas warna kulit roti. retrogradasi. Pengerasan dapat pula terjadi karena adanya ikatan silang pati-protein.

 

Peranan Beberapa Enzim dalam Pengolahan Roti

berbagai sumber enzim yang dapat memecah pati yang digunakan dalam proses pengolahan roti yakni

Sumber	Jenis enzim	Hasil Hidrolisis
Hewan	Amilase	Dextrin
Malt	Diastase	Dextrin
Aspergillus oryzae	α-amilase Glukoamilase	Dextrin Glukosa
Aspergillus niger	glukoamilase	Glukosa
Gandum	α-amilase β-amilase	Dextrin Maltosa
Bacillus subtilis	α-amilase	Dextrin

(Hamer, 1995)

a. Amilase

Tujuan utama dari penggunaan enzim amylase ini adalah memperbaiki proses fermentasi adonan roti (dough leavening) dalam proses pembuatan roti dan memperbaiki mutu simpan dari produk roti tersebut (keeping quality) dengan mempertahankan kesegaran dari produk roti yang lebih lama. α-Amilase (E.C 3.2.1.1) merupakan enzim yang dapat menghidrolisis secara acak ikatan α-1,4-O-glikosidik dari molekul pati, glikogen, dan polisakarida lain sehingga dapat menghasilkan senyawa dekstrin, oligosakarida, maltosa dan glukosa. Enzim amilase digunakan dalam proses pengolahan roti apabila produsen produk roti menginginkan pengembangan volume adonan roti (loaf) yang lebih besar. Amilase akan lebih aktif bekerja apabila diterapkan pada proses pengembangan adonan roti dengan menggunakan baker’s yeast. Apabila digunakan bahan pengembang seperti (baking powder) maka keefektifitasan enzim amylase tidak akan memberi pengaruh yang signifikan untuk memperbaiki mutu produk roti.

Mutu simpan dari produk roti menjadi parameter yang sangat penting hal ini dikarenakan mutu produk roti yang baik adalah produk roti tersebut tetap segar walaupun telah disimpan dalam jangka waktu lama. Pengerasan pada roti selama penyimpanan tidak diinginkan. Penambahan amilase akan mendegradasi pati menjadi senyawa dextrin sehingga kristalisasi pati yang dapat menyebabkan proses pengerasan pada produk roti tidak terjadi. Senyawa dextrin dapat menghambat proses pengerasan produk roti karena adanya dekstrin akan mencegah terjadinya ikatan silang antara molekul pati-protein. Formasi senyawa dextrin yang terlarut ini mempunyai hubungan yang erat dengan proses pengerasan pada produk roti, sehingga semakin tinggi jumlah dextrin yang terbentuk selam proses degradasi molekul pati tersebut maka laju pengerasan pada produk roti dapat terhambat secara signifikan.

b. Protease

Penambahan enzim ini bertujuan untuk memperpendek waktu proses pencampuran adonan roti (mixing time) dan mempercepat terbentuknya konsistensi adonan roti. Penggunaan enzim protease bermanfaat untuk mengatur kekuatan dari ikatan gluten sehingga adonan roti yang dihasilkan akan sesuai dengan spesifikasi produk roti yang diinginkan, seperti roti, roll cake, biscuit, maupun wafer. Enzim protease juga dapat mempengaruhi karakteristik fisik ikatan gluten yang dihasilkan. Sedikit enzim protease dapat memecah beberapa ikatan peptida menghasilkan penurunan viskositas yang lebih cepat dari dispersi glutenin. Penggunaan enzim protease dapat digunakan untuk memastikan pembentukan adonan roti yang seragam, membantu mengendalikan pembentukan tekstur adonan roti , dan memperbaiki flavor produk roti yang dihasilkan. Namun, optimasi terhadap aktivitas protease ini perlu ditingkatkan, karena dapat menyebabkan pecahnya ikatan peptida terlalu banyak hal ini tentu akan mengakibatkan menurunnya elastisitas gluten yang terbentuk sehingga produk akhir roti menjadi lebih kaku.

Protease merupakan enzim yang akan memotong polimer pad molekul protein sehingga dapat dihasilkan molekul-molekul yang lebih sederhana. Dalam hal ini, protease akan menghidrolisis ikatan polipeptida sehingga akan dihasilkan produk dekomposisi berupa senyawa sederhana seperti peptida dan asam amino. Protease juga akan menghidrolisis molekul protein dalam bentuk yang lebih spesifik. Contohnya adalah protease dapat menghidrolisis putih telur dalam keadaan mentah namun protease akan bersifat tidak aktif menghidrolisis putih telur yang telah mengalami proses denaturasi. Pada industry pengolahan roti, protease dapat mempengaruhi sifat-sifat dari produk akhir roti.

c. Lipase

Enzim lipase merupakan salah satu enzim yang dapat menghidrolisis triasilgliserol menjadi asam lemak dan gliserol. Enzim lipase dapat digunakan untuk menghasilkan emulsifier, surfactant, mentega, cocoa butter like. Reaksi yang dikatalisis oleh enzim lipase :

Enzim lipase memungkinkan adanya modifikasi sifat lemak/minyak dengan cara mengubah posisi dari rantai asam lemak pada gliserida lama dan mengganti satu atau lebih asam lemak dengan satu asam lemak dari gliserida yang baru. Lipase banyak digunakan untuk meningkatkan atau mengembangkan flavouring agent pada produk roti. Lipase juga digunakan sebagai pengganti dari emulsifier dan diketahui dapat memperbaiki rheologi adonan roti sehingga tekstur pada produk roti yang dihasilkan menjadi lebih lembut. Enzim lipase dapat memperkuat adonan cake sehingga adonan cake lebih berangin dengan tekstur yang lembut. Lipase juga akan bekerja untuk membebaskan beberapa lemak yang terikat pada tepung terigu oleh protein. Dengan melepaskan lemak-lemak tersebut dan memecah dari ikatan proteinnya, lemak-lemak tersebut akan bebas dan selanjutnya akan ikut serta dalam proses pengembangan adonan roti.

d. Zimase

Enzim zimase merupakan bio katalis yang digunakan dalam proses pembuatan roti. Kompleks enzim zimase ini dapat mengubah glukosa dan fruktosa menjadi CO₂ dan alkohol. Penambahan enzim zimase dilakukan pada proses peragian pengembangan adonan roti (dough fermentation/rounding). Ragi/ baker’s yeast di tambahkan ke dalam adonan roti sehingga glukosa dalam adonan roti akan terurai menjadi etil alkohol dan karbon dioksida. Proses penguraian ini berlangsung dengan bantuan enzim zimase yang dihasilkan oleh ragi/baker’s yeast. Berikut ini reaksi penguraian yang terjadi akibat adanya penambahan enzim zimase dalam adonan roti :

etil alkohol + karbondioksida C₆H₁₂O₆ zimase 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

Pada proses ini, gas karbon dioksida berfungsi sebagai gas yang mengembangkan adonan roti.

e.  Invertase

Enzim invertase ini bekerja dengan cara mengubah sukrosa menjadi gula invert (glukosa dan fruktosa).

Reaksi yang terjadi adalah:

Sukrosa + air gula invertC₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O invertase 2 C₆H₁₂O₆