KOMPAS.com - Enzim memiliki banyak fungsi. Selain mempercepat reaksi kimia dalam tubuh, enzim juga dapat digunakan untuk keperluan industri.
Ada dua jenis enzim yang bisa digunakan dalam industri, yakni enzim endogen dan eksogen.
Enzim endogen merupakan enzim yang didapatkan secara alami dari jaringan hewan, tumbuhan, maupun sel mikroorganisme.
Sedangkan enzim eksogen didapatkan dari luar, untuk ditambahkan ke proses produksi suatu industri.
Kekurangan sumber enzim tumbuhan dan hewan
Dalam proses produksinya, sumber enzim tumbuhan dan hewan memiliki sejumlah kekurangan. Dikutip dari buku Teknologi Enzim (2017) karya R. Susanti dan Fidia Fibriana, berikut penjelasannya:
Berdasarkan alasan di atas, penggunaan enzim yang bersumber dari tumbuhan maupun hewan, dalam perkembangannya mengalami perubahan. Saat ini, sumber enzim dari mikroorganisme lebih banyak digunakan.
Penggunaan mikroorganisme sebagai sumber produksi enzim, didasarkan pada beberapa alasan sebagai berikut:
Proses produksi enzim dari mikroorganisme
Untuk menghasilkan enzim dalam skala industri, dibutuhkan proses produksi yang tepat. Alur produksi enzim dari mikroorganisme dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu:
Pemilihan mikroorganisme yang tepat
Salah memilih mikroorganisme akan mengakibatkan kegagalan proses produksi enzim. Oleh karena itu, pemilihan mikroorganisme merupakan proses awal yang sangat rumit.
Pemilihannya harus disesuaikan dengan media yang akan digunakan. Karena mikroorganisme dari galur tertentu akan menghasilkan konsentrasi enzim yang tinggi, apabila diletakkan pada media cair. Begitu pula galur yang lain pada media padat.
Selain itu, pemilihan mikroorganisme juga harus sesuai dengan produk enzimnya. Dalam industri pangan, produk enzim yang aman sebaiknya memiliki potensi alergi rendah, partikel bebas kontaminan, dan harus lolos spesifikasi yang berhubungan dengan toksisitas.
Mikroorganisme yang dipilih, harus memenuhi kriteria Generally Recognized as Safe (GRAS). Artinya mikroorganisme tidak menghasilkan toksikan, bukan mikroorganisme patogen, memiliki materi genetik yang stabil dan tidak mudah mengalami mutasi.
Tidak hanya itu, mikroorganisme juga harus stabil terhadap perubahan suhu lingkungan dan dapat hidup pada medium dengan biaya terjangkau.
Preparasi media yang akan digunakan
Ada dua media yang digunakan dalam proses produksi enzim, yaitu media padat dan media cair.
Media padat sering digunakan untuk memproduksi enzim dari sumber kapang atau khamir. Sementara media cair sering digunakan untuk memproduksi enzim dari sumber bakteri.
Produksi enzim menggunakan media padat memiliki keunggulan dalam proses pemanenannya, yaitu konsentrasi enzim yang diperoleh sangat tinggi.
Namun, media padat juga memiliki beberapa keterbatasan, yaitu mudah terkontaminasi, membutuhkan tempat yang luas, sulitnya pengendalian saat fermentasi, dan yield yang tidak seragam.
Sementara itu, proses produksi enzim dalam media cair memiliki banyak kelebihan, yaitu:
Proses enrichment culture
Mikroorganisme bisa ditumbuhkan sebagai stater pada proses enrichment culture.
Proses ini menggunakan medium khusus yang dilengkapi zat anti-kontaminan, supaya mikroorganisme lain yang tak diinginkan tidak bisa tumbuh pada medium stater.
Guna menjaga kemurnian jenis mikroorganisme yang ditumbuhkan, proses ini juga disertai purifikasi, agar dapat menghasilkan enzim sesuai tujuan.
Uji aktivitas enzim
Uji ini dilakukan untuk mengetahui seberapa tinggi aktivitas enzim yang diinginkan. Uji ini juga digunakan untuk mengetahui karakter enzim, seperti suhu optimum, pH optimum, dan stabilitasnya.
Penyimpanan kultur mikroorganisme
Setelah proses produksi dilakukan, kultur mikroorganisme perlu disimpan selama beberapa waktu agar tumbuh dalam media.
Penyimpanannya dapat menggunakan agen kriogenik, seperti 20 persen gliserol pada suhu 4º Celcius, -20º Celcius, dan -196º Celcius. Alternatif lainnya, penyimpanan bisa dilakukan menggunakan proses freeze drying.
Pemanenan kultur mikroorganisme
Mikroorganisme dipanen untuk kemudian diekstraksi. Proses ekstraksi ini akan menghasilkan enzim sesuai sumber mikroorganisme yang digunakan. Enzim inilah yang kemudian digunakan dalam berbagai industri.
Aplikasi enzim dalam industri
Penggunaan enzim dalam industri sangat mempermudah proses produksi barang. Mulai dari industri pangan, farmasi, dan detergen, hingga biologi molekuler.
Berikut beberapa aplikasi enzim dalam industri:
Enzim Lipase
Biasa digunakan dalam industri detergen, produk susu, makanan dan minuman, daging dan ikan, lemak dan minyak, bahan kimia farmasi, kosmetik, kertas, agrokimia, surfaktan, serta industri bahan bakar.
Enzim Protease
Dapat digunakan dalam industri pangan, farmasi dan obat-obatan, detergen, biologi molekuler, kosmetik, dan industri kulit.
Enzim Pektinase
Bisa digunakan dalam industri makanan dan minuman, serta ekstraksi minyak.
Enzim Transglutaminase
Biasa dimanfaatkan dalam industri makanan.
Enzim Glukosa Isomerase
Biasa digunakan dalam industri minuman.
https://www.kompas.com/skola/read/2022/03/18/143000369/aplikasi-enzim-dalam-industri--proses-produksi-dan-contoh-enzimnya