1. Pengertian pencoklatan enzimatis

Pencoklatan (browning)  merupakan proses pembentukan pigmen

berwarna kuning yang akan segera berubah menjadi coklat gelap (Rahmawati

2008). Pembentukan warna coklat ini dipicu oleh reaksi oksidasi yang dikatalisis

oleh enzim fenol oksidase atau polifenol oksidase. Kedua enzim ini dapat

mengkatalis oksidasi senyawa fenol menjadi quinon dan kemudian dipolimerasi

menjadi pigmen melaniadin yang berwarna coklat (Mardiah 1996). Bahan pangan

tertentu, seperti pada sayur dan buah, senyawa fenol dan kelompok enzim

oksidase tersebut tersedia secara alami. Oleh karena itu pencoklatan yang terjadi

disebut juga reaksi pencoklatan enzimatis.

Reaksi pencoklatan enzimatis adalah proses kimia yang terjadi pada

sayuran dan buah-buahan oleh enzim polifenol oksidase yang menghasilkan

pigmen warna coklat (melanin).

2. Bahan-bahan makanan yang mengalami pencoklatan enzimatis

Reaksi  pencoklatan enzimatis ini berefek baik pada  produk seperti

teh, kopi, kakao, dan buah kering (kismis, plum, kurma, dan buah

ara). Meskipunbegitu, pencoklatan enzimatik juga dianggap berefek negatif untuk

sebagian buah – buahan dan sayuran tropis maupun subtropis. Pencoklatan

enzimatis ini tidak diinginkan pada irisan buah, jus dan beberapa macam jenis

sayuran lainnya. Pencoklatan enzimatis dapat mempengaruhi warna, rasa, dan

nilai gizi dari makanan, dapat menyebabkan kerugian ekonomi yang luar biasa.

Tipe pencoklatan ini terjadi pada beberapa buah dan sayuran seperti

kentang, apel, dan pisang apabila jaringannya memar, dipotong, dikupas kena

penyakit atau karena kondisi yang tidak normal. Jaringan yang memar akan cepat

menjadi gelap apabila kontak denga udara, atau disebabkan oleh konversi

senyawa fenol menjadi melanin berwarna coklat.

Browning secara enzimatik terjadi pada buah-buahan yang banyak

mengandung substrat senyawa fenolik. Senyawa fenolik banyak sekali yang dapat

bertindak sebagai substrat dalam proses browning enzimatik pada buah-buahan

dan sayuran. Contohnya substrat yang baik adalah senyawa fenolik dengan jenis

ortodihidroksi atau trihidroksi yang saling berdekatan. Proses pencoklatan

enzimatik akan terjadi apabila adanya reaksi antara enzim fenol oksidase dan

oksigen dengan substrat tersebut. Pada pencoklatan enzimatis seperti pada buah

apel dan buah lain setelah dikupas disebabkan oleh pengaruh aktivitas enzim

Polypenol Oxidase (PPO), yang dengan bantuan oksigen akan mengubah gugus

monophenol menjadi O-hidroksi phenol, yang selanjutnya diubah lagi menjadi O-

kuinon. Gugus O-kuinon inilah yang membentuk warna coklat.

Bahan pangan sayur dan buah dapat mudah mengalami pencoklatan jika

bahan pangan tersebut terkelupas atau dipotong. Pencoklatan (browning)

merupakan proses pembentukan pigmen berwarna kuning yang akan segera

berubah menjadi coklat gelap (Rahmawati 2008). Pembentukan warna coklat ini

dipicu oleh reaksi oksidasi yang dikatalisis oleh enzim fenol oksidase atau

polifenol oksidase. Kedua enzim ini dapat mengkatalis oksidasi senyawa fenol

menjadi quinon dan kemudian dipolimerasi menjadi pigmen melaniadin yang

berwarna coklat (Mardiah 1996). Bahan pangan tertentu, seperti pada sayur dan

buah, senyawa fenol dan kelompok enzim oksidase tersebut tersedia secara alami.

Oleh karena itu pencoklatan yang terjadi disebut juga reaksi pencoklatan

enzimatis.

3. Enzim-enzim yang terlibat dalam pencoklatan enzimatis

Reaksi pencoklatan enzimatis biasa terjadi pada buah-buahan dan sayur-

sayuran yang memiliki senyawa fenolik. Senyawa ini berfungsi sebagai substrat

bagi enzim polifenoloksidase (PPO/1,2-benzenediol/oxygen oxidoreductase; EC

1.10.3.1). Terdapat berbagai macam senyawa fenolik, yaitu katekin dan

turunannya (tirosin), asam kafeat, asam klorogenat, serta leukoantosianin. Pada

jaringan tanaman, enzim PPO dan substrat fenolik dipisahkan oleh struktur sel

sehingga tidak terjadi pencoklatan. Untuk memicu terjadinya reaksi pencoklatan,

harus ada reaksi antara enzim PPO, substrat fenolik, serta oksigen. Reaksi

pencoklatan mengubah struktur kuinol menjadi kuinon.

Proses pencoklatan enzimatis memerlukan enzim polifenol oksidase dan

oksigen untuk berhubungan dengan substrat tersebut. Enzim-enzim yang dikenal

yaitu fenol oksidase, polifenol oksidase, fenolase/polifenolase, enzim-enzim ini

bekerja secara spesifik untuk substrat tertentu (Winarno, 1995). Reaksi ini dapat

terjadi jika jaringan tanaman terpotong, terbelah, tergigit, atau cara apapun yang

dapat menyebabkan luka pada tanaman.

4. Reaksi yang terjadi dalam pencoklatan enzimatis

Proses pencoklatan enzimatis memerlukan enzim polifenol oksidase dan oksigen

untuk berhubungan dengan substrat tersebut. Enzim-enzim yang dikenal yaitu

fenol oksidase, polifenol oksidase, fenolase/polifenolase, enzim-enzim ini bekerja

secara spesifik untuk substrat tertentu (Winarno, 1995). Polifenol oksidase akan

mengkatalisa 2 jenis reaksi:

a. Reaksi monofenol menjadi o-difenol (aktifitas cresolase atau monofenolase), contohnya tyrosin pada kentang

b. Reaksi difenol menjadi o-quinone (aktifitas katekolase atau difenolase)

Quinone yang terbentuk itu tergantung pada enzim dan juga oksigen.

Quinone akan mengalami reaksi selanjutnya, yang membentuk senyawa melanin

yang berwarna coklat yang terjadi secara sepontan dan tidak tergantung pada

keberadaan enzim dan oksigen. Quinone yang mengalami reaksi selanjutnya

adalah sebagai berikut:

a. Reaksi hidroksilasi pada o-quinone atau o-difenol

b. Trifenolic trihydroksi benzene bereaksi dgn o-quinone membentuk hidroksi quinone

c. Hidroxy quinone mengalami polimerisasi membentuk polimer berwarna merah dan coklat kemerahan, yang selanjutnya terbentuk melanin (warna coklat)

Laccase

Mekanisme pencoklatan enzimatis

5. Beri contoh pencoklatan enzimatis dalam pengolahan pangan