EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI RENET DARI ABOMASUM KAMBING LOKAL MUDA DENGAN ASAM ASETAT (CH 3 COOH) SKRIPSI DEDE ROSADI

Transkripsi

1 EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI RENET DARI ABOMASUM KAMBING LOKAL MUDA DENGAN ASAM ASETAT (CH 3 COOH) SKRIPSI DEDE ROSADI DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

2 RINGKASAN DEDE ROSADI. D Ekstraksi dan Karakterisasi Renet dari Abomasum Kambing Lokal Muda dengan Asam Asetat (CH 3 COOH). Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, FakultasPeternakan, Institut Pertanian Bogor. Pembimbing Utama : Dr. Ir. Rarah R. A. Maheswari, DEA Pembimbing Anggota : Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, M. Agr. Sc Keju sebagai salah satu produk olahan susu merupakan bahan pangan yang cukup digemari dan mulai banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia. Perkembangan industri keju di tanah air tidak secepat industri pangan yang lain karena beberapa kendala yang dihadapi yaitu masih sulitnya mendapatkan renet sebagai bahan koagulan dalam pembuatan keju, sehingga masih harus impor dari negara lain. Ekstrak renet umumnya diperoleh dari ternak ruminansia yaitu khususnya anak sapi, yang masih menyusu pada induknya. Ketersediaan anak-anak sapi sebagai sumber renet masih sangat terbatas di Indonesia sehingga perlu disiasati dengan melihat potensi ternak ruminansia lain, salah satunya adalah kambing. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pemanfaatan abomasum yang merupakan produk ikutan pemotongan ternak ruminansia kecil khususnya kambing lokal muda sebagai bahan baku pembuatan ekstrak renet, yaitu bahan koagulan dalam pembuatan keju. Penelitian mempelajari pula karakteristik dari ekstrak renet yang dihasilkan meliputi aktivitasnya pada suhu dan ph yang berbeda. Abomasum yang digunakan berasal dari kambing lokal muda yang diperoleh dari rumah pemotongan hewan. Renet kasar dalam bentuk tepung yang telah diperoleh diuji kemampuan koagulasinya pada susu skim bubuk yang direkonstitusi (0,4%). Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok faktorial untuk penelitian tahap pertama, yaitu produksi dan menentukan konsentrasi renet serta racangana acak lengkap searah untuk penelitian tahap kedua, yaitu menentukan kondisi aktivitas renet pada suhu dan ph yang berbeda yang diuji menggunakan analisis sidik ragam, kemudian diuji lanjut menggunkan Uji Tukey apabila hasil sidik ragam berbeda nyata. Perlakuan yang diujikan sebanyak 8 macam perlakuan berdasarkan pada asal renet, konsentrasi ekstrak renet, serta suhu dan ph media koagulasi. Ekstrak renet fundus dan pilorus 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6%, dan 0,7% menggunakan rancangan acak kelompok factorial. Ekstrak renet terbaik dari pengujian pertama kemudian diujikan dengan perlakuan perbedaan suhu (27±1 o C, 37±1 o C, dan 45±1 o C ) dan ph (ph 4,0, 6,0 dan 7,0 ) media koagulasi, menggunakan rancangan acak searah, masing-masing perlakuan dilakukan tiga kali pengulangan dengan parameter yang diamati adalah waktu koagulasi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa renet yang berasal dari fundus maupun pilorus mampu menggumpalkan susu. Waktu koagulasi terbaik didapatkan dari ekstrak renet yang berasal dari kelenjar fundus dengan konsentrasi 0,7% (waktu koagulasi 14,23 jam). Pengujian terhadap kondisi suhu dan ph yang berbeda didapatkan bahwa waktu koagulasi tercepat yaitu 12,70 jam (suhu 45 o C) dan 12,89 jam (ph 6,0). Kata-kata kunci : kambing, abomasum, renet, fundus, pilorus.

3 ABSTRACT Extraction and Characterization of Rennet from Young Goat s Abomasum by Acetic Acid (CH 3 COOH) Rosadi, Maheswari, and Sumantri Cheese is one of milk product that people like to consume. At present condition, cheese industries in Indonesia maintain rennet supply by importing it from other country, so the price was expensive. Goat as a small ruminant is a potential source of renet. The aim of the research is to study the potential of mucose membrane from young goat abomasums as the source of animal rennet. This research was held at the Integrated Laboratory Departement of Feed and Nutrition Technology and Animal Production Technology Laboratory Departement of Animal Production and Technology, Faculty of Animal Science, Bogor Agricultural University. Young goat abomasums were taken from animal slaughtery house. Skim milk powder was reconstituted at 0,4% ( w / v ) used as media for coagulation. The experimental design used in this research was factorial group randomize design and one way completely randomize design. The complete data were analized using ANOVA which was followed by Tukey Test. Different concentration (0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6%, and 0,7%) of extract rennet crude from fundic and pyloric were tested and the best concentration was selected base on coagulation time. Activity of extract rennet crude applied was tested at different ph (ph 4,0, 6,0 and 7,0) and temperature (27±1 o C, 37±1 o C, and 45±1 o C) to determined it s characteristic. The results showed source and concentration of extract rennet crude influenced it s activity to coagulate milk. The extract rennet crude come from fundic tissue with 0,7% concentration showed the best activity and coagulated milk during 14,23 hours. The conditions optimum activity of extract rennet crude were at ph and temperature value which ph 6,0 (the coagulation time was 12,89 hours) and at temperature 45 o C (the coagulation time was 12,70 hours). Generally, abomasum from young goat was potential as the resource of rennet. Keyword: Goat, Abomasums, Rennet, Fundus, Pilorus

4 EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI RENET DARI ABOMASUM KAMBING LOKAL MUDA DENGAN ASAM ASETAT (CH 3 COOH) DEDE ROSADI D Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

5 Judul Skripsi Nama NIM : Ekstraksi dan Karakterisasi Renet dari Abomasum Kambing Lokal Muda dengan Asam Asetat (CH 3 COOH) : Dede Rosadi : D Menyetujui : Pembimbing Utama Pembimbing Anggota Dr. Ir. Rarah R. A. Maheswari, DEA NIP Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, M. Agr. Sc NIP Mengetahui Ketua Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan Fakultas Peternakan IPB Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, M. Agr. Sc NIP Tanggal Sidang : 12 Januari 2010 Tanggal Lulus : 12 Januari 2010

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 27 Mei 1986 di Subang Jawa Barat. Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Bapak Dastar dan Ibu Ayu Munah. Pendidikan penulis diawali dari SDN Margasari Pamanukan Subang, pada tahun tahu Pada tahun 1998 penulis melanjutkan studi di SLTPN 1 Pamanukan Subang dan pada tahun 2001 dilanjutkan di SMUN 1 Pamanukan Subang. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2004 melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan tercatat sebagai mahasiswa Progam Studi Teknologi Hasil Ternak, Departemen Ilmu Produksi Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Selama mengikuti pendidikan di IPB, penulis pernah tergabung dalam Himpunan Mahasiswa Ilmu Produksi Ternak (HIMAPROTER) periode , Pengurus Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas Peternakan periode , dan Pengurus Forum Komunikasi Kulawarga Subang periode Penulis terlibat aktif dalam berbagai kepanitiaan baik yang diadakan oleh Himpunan Mashasiswa Ilmu Produksi Ternak, Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Peternakan, maupun kegiatan yang diadakan oleh Forum Komunikasi Kulawarga Subang. Penulis juga pernah mengikuti Progam Kreativitas Mahasiswa di bidang penelitian dengan judul Potensi Pemanfaatan Abomasum Kambing Lokal Umur Dewasa Muda sebagai Penghasil Renet pada tahun 2006.

7 KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim. Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penelitian yang menghasilkan data-data untuk dibahas dalam penulisan skripsi ini, keduanya dapat diselesaikan. Skripsi ini berjudul Ekstraksi dan Karakterisasi Renet dari Abomasum Kambing Muda dengan Asam Asetat (CH 3 COOH), disusun sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Peternakan pada Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Penyusunan skripsi ini dilatarbelakangi pada mendesaknya kebutuhan pangan hewani yang murah dan berkualitas, khususnya keju serta terbatasnya ketersediaan renet sebagai unsur penting dalam pengolahan keju. Secara khusus skripsi ini membahas tentang proses ekstraksi enzim protease dari abomasum kambing lokal serta karakteristik enzim protease tersebut sebagai koagulan susu. Konsep-konsep pemikiran yang tertuang dalam skripsi ini berusaha penulis sampaikan dalam bentuk yang sederhana dan mudah dipahami disertai dengan pemikiran empiris serta buktibukti ilmiah berdasarkan literatur terkait, dengan harapan skripsi ini dapat dengan mudah diambil intisarinya serta manfaatnya oleh pembaca yang berkepentingan. Kepada semua pihak, khususnya pembimbing skripsi yang telah menyumbangkan pemikirannya dan partisipasinya dalam penyusunan skripsi ini penulis ucapkan terimakasih. Penulis menyadari dengan segala kerendahan hati bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, karena hanya Allah SWT yang memiliki segala kesempurnaan. Semoga skripsi ini dapat menambah informasi dan bermanfaat bagi penulis dan pihak yang membutuhkannya. Wassalam. Bogor, Januari 2010 Penulis

8 DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR LAMPIRAN... viii PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 TINJAUAN PUSTAKA... 3 Kambing... 3 Lambung Ruminansia... 4 Enzim Protease Lambung... 6 Ekstraksi Enzim... 7 Definisi dan Komposisi Susu... 8 Koagulasi Susu METODE Lokasi dan Waktu Materi Rancangan Percobaan Model Peubah Prosedur Ekstraksi Renet Karakterisasi Renet HASIL DAN PEMBAHASAN Ekstraksi Renet Karakterisasi Renet... 21

9 Pengaruh Perbedaan Konsentrasi Renet terhadap Aktivitas Koagulasi Susu Pengaruh Perbedaan Suhu dan ph Susu terhadap Aktivitas Koagulasi Ekstrak Renet KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran UCAPAN TERIMAKASIH DAFTAR PUSTAKA... 31

10 DAFTAR TABEL Nomor Halaman 1. Komposisi Kimia Susu Perbandingan Berat dan Ukran Rata-rata Daerah Kelenjar Fundus dan Pilorus Abomasum Kambing Muda Waktu Awal Koagulasi sebagai Respon Perbedaan Konsentrasi Tepung Renet yang Diberikan Waktu Koagulasi sebagai Respon Perbedaan Konsentrasi Tepung Renet yang Diberikan Waktu Koagulasi sebagai Respon Perbedaan Suhu Susu Waktu Koagulasi sebagai Respon Perbedaan ph Susu... 27

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman 1. Kambing sebagai Hewan Ruminansia Lambung Ruminansia Beserta Bagian-bagiannya Struktur Tiga Dimensi Enzim Khimosin Curd Hasil Aktivitas Koagulasi renet pada Susu Pemotongan Rantai k-kasein oleh Enzim Khimosin Alur Tahapan Penelitian Abomasum Kambing Umur Dewasa Muda (F: Fundus, P : Pilorus)... 21

12 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Halaman 1. Analisis Ragam Awal Koagulasi Susu sebagai Respon Perbedaan Jaringan Asal Renet, Perbedaan Konsentrasi Ekstrak Renet, Interaksi Jaringan Asal Renet dengan Konsentrasi Ekstrak Renet Analisis Ragam Waktu Koagulasi Susu sebagai Respon Perbedaan Jaringan Asal Renet, Perbedaan Konsentrasi Ekstrak Renet, Interaksi Jaringan Asal Renet dengan Konsentrasi Ekstrak Renet Analisis Ragam Awal Koagulasi Susu sebagai Respon Perbedaan Suhu Susu Analisis Ragam Waktu Koagulasi Susu sebagai Respon Perbedaan Suhu Susu Analisis Ragam Awal Koagulasi Susu sebagai Respon Perbedaan ph Susu Analisis Ragam Waktu Koagulasi Susu sebagai Respon Perbedaan ph Susu... 35

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan, teknologi serta mudahnya informasi diperoleh, makin banyak orang menyadari akan pentingnya pemenuhan asupan protein asal hewan dalam makanan sehari-hari. Susu beserta produk olahannya merupakan bahan pangan sumber protein hewani dengan kandungan nutrisi seimbang dan gizi yang sempurna. Jumlah konsumsi protein hewani masyarakat Indonesia yang masih rendah yaitu 5,6 gram/orang/tahun perlu mendapatkan perhatian khusus, salah satunya dengan menyediakan berbagai produk olahan atau diversifikasi produk. Keju sebagai salah satu produk olahan susu merupakan bahan pangan yang cukup digemari dan mulai banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia, sehingga memicu pertumbuhan dan perkembangan industri keju di tanah air. Perkembangan industri keju tidak secepat industri pangan yang lain karena beberapa kendala yang dihadapi yaitu masih sulitnya mendapatkan renet sebagai bahan koagulan dalam pembuatan keju, sehingga masih harus impor dari negara lain. Importasi renet secara terus-menerus, selain mahal, akan memberikan kontribusi pada pengurangan devisa negara serta akan meningkatkan nilai jual produk keju yang dihasilkan. Ekstrak renet umumnya diperoleh dari ternak ruminansia yaitu khususnya anak sapi muda yang masih menyusu pada induknya. Ketersediaan anak-anak sapi sebagai sumber renet masih terbatas di Indonesia, sehingga perlu disiasati dengan melihat potensi ternak ruminansia lain, salah satunya adalah kambing. Populasi kambing lokal sebagai hewan asli Indonesia dinilai cukup tinggi. Direktorat Jendral Peternakan pada tahun 2005 mencatat bahwa populasi kambing lokal Indonesia mencapai angka ekor. Jumlah pemotongan yang tinggi terhadap kambing muda, khususnya di Jawa Tengah dan Jawa Timur yaitu sebanyak ekor (Ditjennak, 2005) memberikan hasil ikutan pemotongan yang besar pula. Salah satu hasil ikutan dari pemotongan tersebut adalah lambung yang sampai saat ini masih belum dimanfaatkan dengan optimal, khususnya sebagai sumber bahan baku renet. Penelitian mengenai pemanfaatan lambung kambing lokal sebagai sumber bahan baku renet diharapkan dapat memberikan informasi tentang kualitas dan karakteristik renet asal kambing yang diharapkan tidak berbeda dari renet asal

14 sapi, mengingat bahwa keduanya termasuk ke dalam ternak ruminansia. Penelitian ini penting dilakukan sebagai upaya meningkatkan nilai guna dan ekonomis dari hasil ikutan rumah potong hewan. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pemanfaatan abomasum, yang merupakan produk ikutan pemotongan ternak khususnya kambing lokal muda sebagai bahan baku pembuatan ekstrak kasar renet, yaitu bahan koagulan dalam pembuatan keju. Penelitian ini akan mempelajari pula karakteristik dari ekstrak kasar renet yang dihasilkan yaitu aktivitas koagulasinya.

15 TINJAUAN PUSTAKA Kambing Kambing merupakan ternak ruminansia yang berukuran sedang. Jumlah populasi kambing di Asia diperkirakan mencapai 225 juta ekor atau 49% dari total populasi dunia (Sarwono, 2002). Ternak ruminansia kecil ini telah berperan memberikan sumbangan yang sangat berarti bagi kesehatan dan gizi berjuta-juta penduduk di negara berkembang, terutama mereka yang hidup dibawah garis kemiskinan. Menurut Sarwono (2002), pada tahun 1969 Indonesia memiliki sekitar 7,5 juta ekor kambing, kemudian pada tahun 1990 meningkat menjadi sebesar 11,2 juta ekor. Populasi kambing mengalami peningkatan yaitu pada tahun 1994 mencapai sekitar 11,8 juta ekor dan pada tahun 2001 sekitar 12,5 juta ekor. Berdasarkan pada data tersebut bisa disimpulkan bahwa laju populasi kambing terus meningkat ratarata mencapai 2,5% sampai 4,3% tiap tahun. Devendra dan Mc Leroy (1994) mengklasifikasikan kambing sebagai berikut: Kelas : Mamalia Ordo : Artidactyla Sub ordo : Ruminantia Famili : Bovidae Genus : Capra dan Hemitragus, yang terdiri atas Capra hircus, Capra ibex, Capra caucasica, Capra pyrenaica, dan Capra falconeri. Spesies : Caegragus Gambar 1. Kambing Lokal Indonesia (Kambing Jawa Randu) Menurut Devendra dan Burns (1982), kambing kacang merupakan kambing asli Malaysia dan Indonesia. Kambing kacang merupakan kambing Indonesia yang memiliki daya adaptasi tinggi terhadap pakan berkualitas rendah serta lingkungan yang ekstrim, misalnya di daerah yang mempunyai suhu tinggi dimana ternak lain sulit hidup, tetapi kambing kacang dapat hidup dan berkembang dengan baik

16 (Herman et al., 1983). Ciri-ciri kambing kacang adalah badan dan kepala berukuran kecil, telinga pendek, betina dan jantan memiliki tanduk relatif kecil, jantan memiliki bulu relatif panjang dibanding betina. Warna bulu hitam, putih, coklat atau kombinasinya (Viliar dan Liemits, 1985). Kambing jawa randu merupakan kambing hasil persilangan antara kambing etawa dengan kambing kacang, sifat fisik kacang lebih dominan. Baik jantan atupun betina merupakan tipe pedaging. Ciri-ciri kambing jawa randu adalah bertanduk, telinga lebar dan terurai, bentuk tubuh lebih kecil dari kambing etawa (Erlangga, 2009). Lambung Ruminansia Lambung merupakan organ eksokrin-endokrin campuran yang mencerna makanan dan melakukan sekresi hormon (Junqueira et al., 1998). Kambing sebagai hewan ruminansia, mempunyai lambung majemuk yang terdiri atas rumen, retikulum, omasum, dan abomasum (Dyce et al., 1996) seperti dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2. Lambung Ruminansia Beserta Bagian-bagiannya (Coleman, 2006) Abomasum merupakan lambung kelenjar yang berfungsi melakukan reaksi enzimatis dan hidrolisis terhadap bahan makanan sebelum masuk ke duodenum. Abomasum memiliki tiga daerah yang berbeda, yaitu kardia, fundus, dan pilorus (Stevens dan Hume, 1995). Masing-masing bagian tersebut seperti halnya struktur umum pada saluran pencernaan tersusun dari mukosa, submukosa, tunika muskularis dan serosa. Mukosa lambung tersusun dari lamina epitelia, lamina propria dan lamina muskularis. Submukosa tersusun oleh jaringan ikat kolagen dan terdapat buluh-buluh darah, limfe serta serabut syaraf dengan plexsus ganglion meissner yang merupakan

17 sistem syaraf otonom, yang disebut sistem syaraf enferikus. Tunika muskularis terdiri atas tiga lapisan, yaitu lapisan paling dalam, lapisan tengah yang tersusun sirkuler dan lapisan luar yang susunannya memanjang. Antara lapisan tengah dan luar terdapat jaringan ikat intermuskularis dengan buluh-buluh darah, limfe dan serabut syaraf otonom dengan plexus ganglion aurebach. Tunika serosa terdiri atas jaringan ikat longgar yang mengandung pembuluh darah, pembuluh limfatik dan selsel sistem kekebalan tubuh, seperti makrofag dan sel mast (Bergman et al., 1996). Daerah Kelenjar Kardia Daerah kelenjar kardia merupakan daerah sempit antara esofagus dan daerah kelenjar fundus. Kelenjar kardia berbentuk tubulus sederhana dan bercabang. Ujung kelenjar mempunyai ciri relatif pendek dan lumennya lebih luas dibanding kelenjar fundus dan pilorus (Banks, 1986). Kelenjar kardia tersusun terutama oleh sel sekresi yang menghasilkan mukus dan lisozim (Junqueira et al., 1998). Kelenjar kardia bersama dengan epitel permukaan dan sel leher atau mucous neck cells di daerah fundus menghasilkan mukus lambung yang berfungsi melindungi mukosa lambung dari autodigesti (Banks, 1986). Daerah Kelenjar Fundus Menurut Bergman et al. (1996), daerah fundus pada lambung merupakan daerah paling luas. Daerah fundus utamanya dibagi dalam tiga daerah, meliputi : a) daerah apikal, banyak mengandung sel mukus (surfarce epithelial cells dan mocous neck cells), sedikit sel utama (chieff cells) dan beberapa sel pariental (pariental cells); b) daerah badan, diisi oleh sel utama dan sel pariental; dan c) daerah basal, mengandung sel utama, sel pariental dan beberapa sel enteroendokrin. Sel utama merupakan sel yang dominan menyusun kelenjar fundus. Sel utama memiliki bentuk yang tidak beraturan, kubus atau piramidal dan memiliki ciri sel penghasil protein dan pengekspor (Junqueira et al., 1998). Sel utama berwarna biru dengan pewarnaan HE dan inti bulat terletak agak basal. Kelenjar fundus menghasilkan enzim-enzim protease, terutama pepsin dan khimosin. Kedua enzim tersebut dihasilkan oleh sel-sel utama penyusun kelenjar

18 fundus dalam bentuk tidak aktif, yaitu prokhimosin dan pepsinogen. Prokhimosin dan pepsinogen diaktifkan oleh HCl yang dihasilkan oleh sel pariental menjadi khimosin dan pepsin (Telford dan Bridgman, 1995). Khimosin yang dominan ditemukan pada hewan muda dan memiliki sifat sangat khas dalam mengkatalisa reaksi hidrolisis kappa-casein (protein susu), sehingga mengakibatkan koagulasi susu yang spesifik (Andren et al., 1982; Andren, 1991). Sekresi khimosin akan menurun setelah tergantikan oleh adanya sekresi pepsin sebagai enzim protease. Daerah Kelenjar Pilorus Menurut Bergman et al. (1996) dan Banks (1986), daerah kelenjar pilorus secara histologi hampir sama dengan daerah kelenjar kardia. Kelenjar pilorus berbentuk tubular sederhana dan pendek atau tubular bercabang. Sel ujung kelenjarnya berbentuk silinder, sitoplasma beraspek basofil lemah dengan posisi inti basal dan mirip dengan sel leher kelenjar fundus. Sel-sel tersebut menghasilkan mukus pelindung, sedikit protease dan gastrin. Daerah pilorus memiliki gastric pits yang lebih dalam dibanding daerah abomasum lainnya. Daerah tersebut merupakan tempat bermuara kelenjar-kelenjar pilorus tubular. Enzim Protease Lambung Ruminansia Sel-sel utama dari lambung menghasilkan tiga macam enzim protease, yaitu pepsin, khimosin, dan gastricsin. Pepsin (EC ) menghidrolisis tidak hanya protein yang ditelan tetapi juga tambahan pepsinogen. Kerja autokatalitik ini mempermudah pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin menggunakan aksi hidrolitik pada bagian tertentu dari rantai polipeptida dengan sangat efisien, terutama pada ikatan C - terminal asam amino tertentu seperti tiroksin, fenilalanin, dan triptofan (Kimball, 1992). Khimosin (EC ), biasa dikenal dengan renin, merupakan enzim proteolitik yang disintesis oleh sel utama pada abomasum sapi muda. Peranannya adalah untuk mengkoagulasi susu. Apabila susu tidak dikoagulasi maka susu dengan cepat melewati lambung tanpa sempat dicerna oleh tubuh. Sekresi maksimal khimosin terjadi selama masa-masa awal setelah kelahiran, kemudian sekresinya menurun dan digantikan dengan pepsin sebagai protease yang dominan di lambung. Khimosin bekerja pada ikatan κ kasein, putusnya ikatan tersebut akan menyebabkan

19 susu menggumpal. Khimosin bekerja pada sekuens asam amino mulai dari his 98 hingga lys 111, kemudian memotong ikatan tersebut antara phe 105 dan met 106 pada rantai molekul kappa-casein. Ekstrak mukosa abomasum lambung dengan kandungan khimosin yang tinggi diperdagangkan dengan nama renet (Suhartono, 1991). Struktur tiga dimensi enzim khimosin dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3. Struktur Tiga Dimensi Enzim Khimosin (Hill, 2006) Khimosin merupakan enzim protease yang telah melalui berbagai rangkaian proteolisis. Khimosin dalam bentuk tidak aktif memiliki berat molekul sebesar 36 kilodalton. Prokhimosin berubah menjadi khimosin melalui proses hidrolisis parsial yang terjadi pada ph asam. Proses ini dipengaruhi oleh konsentrasi garam dan ph. Enzim khimosin memiliki titik isoelektrik sekitar ph 4,5 dan stabil pada ph 5,3 6,3 (Suhartono, 1991). Ekstraksi Renet Khimosin merupakan enzim protease intraseluler. Enzim ini bersifat asam, termasuk golongan endopeptidase dan aktif pada ph asam (Suhartono, 1991). Enzim intraseluler menurut Naz (2002), dapat dibagi menjadi beberapa kategori berdasarkan letaknya di dalam sel, meliputi : a) enzim yang terlarut dalam sitoplasma, tergolong kepada enzim yang mudah untuk diekstraksi. Pemberian sedikit gangguan pada struktur sitoplasma sudah cukup untuk memberikan jalan bagi enzim untuk keluar dari sel dan melarutkan diri pada medium ekstraksi; b) enzim yang terikat pada plasma membran, yang hanya dapat diekstraksi dengan metode yang mampu mendisosiasikan kompleks lipoprotein; c) enzim yang terikat dengan organel sel, yang biasa terikat dalam dua kondisi, yaitu terikat dengan materi membran dari organel, serta enzim terikat pada materi tidak terlarut dari lipoprotein.

20 Berdasarkan hal tersebut, proses ekstraksi harus memperhatikan kondisi enzim, yaitu enzim tersebut terlarut pada cairan organel atau terikat pada organel sel. Menurut Naz (2002), ekstraksi enzim intraseluler dilakukan dengan dua tahap, meliputi : a) tahap pemecahan dinding sel dan membran sel. Pemecahan dinding sel dan organel sel dapat dilakukan dengan mudah melalui homogenisasi media ekstraksi bersama-sama dengan cacahan halus jaringan penghasil enzim; dan dilanjutkan dengan b) tahap ekstraksi. Material yang sudah dicacah dicampurkan kembali pada media ekstraksi yang jumlahnya tiga kali material yang dicacah. Penentuan ph media bergantung pada ph aktivasi enzim yang ingin diekstraksi. Enzim dipisah dari jaringan penghasil melalui sentrifugasi pada suhu rendah untuk menjaga aktivitas proteolisis enzim, karena diharapkan sebagian enzim terekstraksi dari sel jaringan. Metode ekstraksi enzim khimosin, menurut Suhartono (1991), dapat dilakukan dengan cara memisahkan bagian dari fundus abomasum. Pada tahap persiapan abomasum sebaiknya tidak diawetkan dengan garam karena akan mengakibatkan dehidrasi yang berlebihan pada mukosa, sehingga enzim sukar keluar karena terikat dengan material garam. Asam asetat 10% dapat digunakan untuk ekstraksi dengan cara perendaman abomasum yang dicacah selama 24 jam pada suhu 27 o C - 39 o C sebanyak lima kali berturut-turut. Ekstraksi dilakukan melalui sentrifuge pada 2750 rpm selama 15 menit. Keasaman hasil ekstraksi disesuaikan dengan kondisi optimal kinerja enzim dengan penambahan NaOH 1M. Ekstrak dikumpulkan, kemudian ditambahkan larutan garam amonium sulfat jenuh [(NH 4 ) 2 SO 4 ] untuk mengikat ekstrak kasar enzim khimosin yang kemudian difreeze drying menjadi tepung renet. Definisi dan Komposisi Susu Definisi susu segar, seperti tercantum dalam SNI adalah cairan yang berasal dari ambing sapi sehat, diperoleh dengan cara pemerahan yang benar tidak mengalami penambahan atau pengurangan suatu komponen apapun dan tidak mengalami proses pemanasan (Badan Standardisasi Nasional, 1998). Istilah susu,

21 mempunyai pengertian sebagai susu yang berasal dari sapi kecuali bila dinyatakan jenis hewan lainnya di belakang kata susu (Rahman et al.,1992). Komposisi utama susu sering diartikan sebagai kandungan lemak, protein, laktosa, abu dan padatan total.susu juga sejumlah kecil komponen lainnya seperti garam mineral, pigmen, enzim, vitamin, dan leukosit (Widodo, 2003). Susu skim adalah bagian susu yang tertinggal sesudah krim diambil sebagian atau seluruhnya. Susu skim mengandung semua zat makanan dari susu kecuali lemak dan vitaminvitamin yang larut dalam lemak. Susu skim sering digunakan sebagai bahan baku atau bahan tambahan, bahan pengisi untuk diversifikasi produk susu. Susu skim bubuk adalah susu bubuk tanpa lemak yang dibuat dengan cara pengeringan atau spray dryer untuk menghilangkan sebagian air dan lemak tetapi masih mengandung laktosa, protein, mineral, vitamin yang larut lemak, dan vitamin yang larut air (Buckle, 1987). Komposisi utama susu dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Komposisi Kimia Susu Segar dan Susu Bubuk Skim Komposisi Susu Segar (%) Susu Bubuk Skim (%) Air 87,0 3,6 Padatan Total 13,0 54,1 Padatan Bukan Lemak 9,0 53,3 Lemak 4,0 0,8 Laktosa 4,7 9,9 Protein 3,5 34,5 Mineral 0,8 7,8 Sumber : Walstra et al. (1999); ( 2010) Protein Susu Protein susu sebanyak 95% terdapat dalam bentuk nitrogen. Komponen individual penyusun protein susu relatif sukar untuk dipisahkan karena terbuat dari campuran kompleks yang saling berikatan satu sama lainnya. Perbedaan mobilitas elektroforesis komponen saat separasi ditentukan oleh variasi gen (Walstra et al., 1999). Protein susu dapat dibedakan menjadi kasein, protein whey, dan protein yang terdisosiasikan dengan fase lipida (Hill, 2006).

22 Kasein adalah protein utama susu (± 80% dari protein susu) atau merupakan 2,8% dari komposisi kimia susu. Kasein murni berwarna putih dan tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut basa atau asam kuat (Widodo, 2003). Kasein terdiri atas empat komponen utama, yaitu αs 1 -kasein, αs 2 -kasein, β kasein dan κ kasein (Fiat dan Jolles, 1989). Kasein dalam susu biasanya terdapat dalam bentuk misel kasein. Misel kasein memiliki diameter sebesar 500Å-3000Å. Ion kalsium dan fosfat memiliki peranan penting dalam menjaga stabilitas misel kasein. Ion tersebut biasa dikenal dengan koloidal kalsium-fosfat (Hill, 2006). Pembentukan dan pengembangan misel kasein terhenti bila seluruh permukaan misel mengandung κ-kasein (Widodo, 2003). Koagulasi Susu Koagulasi susu adalah proses perubahan bentuk dari susu cair menjadi padatan berbentuk gel. Koagulasi terjadi karena adanya penggumpalan dari kasein yang terdapat dalam susu. Gumpalan kasein juga mengandung lemak, bakteri, koloid kalium fosfat dan partikel-partikel lain yang disebut dengan curd atau dadih. Curd juga mengandung air dan bahan-bahan yang terlarut dalam air (Daulay, 1990). Pembentukan curd pada proses pembentukan keju, menurut Jonson (1984), dapat terjadi melalui dua cara, yaitu koagulasi secara enzimatis dan koagulasi asam. Koagulasi dengan menggunakan asam dapat dilakukan dengan cara langsung menambahkan asam (biasanya asam laktat) ke dalam susu, atau dengan penambahan bakteri asam laktat yang akan memfermentasikan laktosa menjadi asam laktat. Netralisasi muatan negatif dari kasein oleh ion H + dari asam laktat akan menyebabkan tercapainya ph isoelektrik kasein, yaitu pada ph 4,5, yang mengakibatkan protein terkoagulasi. Penggumpalan akan sempurna bila semua muatan kasein menjadi netral. Gambar 4. Curd hasil aktivitas koagulasi susu

23 Agregasi kasein pada susu normal dicegah oleh adanya rambut-rambut pada misel kasein, serta muatan negatif dari misel yang mencegah misel saling berdekatan. Koagulasi enzimatis merupakan proses yang ditunjukkan untuk memecah ikatan pembatas misel kasein, sehingga misel kasein dapat beragregasi (Hill, 2006). Koagulasi susu secara enzimatis terbagi ke dalam tiga tahapan. Tahap pertama merupakan tahap awal penggumpalan, sebanyak 80% molekul kasein terpecah untuk mempercepat agregasi misel kasein. Tahap kedua merupakan tahap agregasi, misel kasein menangkap air untuk membentuk struktur tiga dimensi yang memicu terbentuknya gel. Ion kasein pada tahapan kedua saling berinteraksi dengan misel kasein sehingga mempercepat pembentukan struktur gel dan mempercepat koagulasi susu. Tahapan ketiga merupakan tahapan terakhir, yaitu pada tahap ini kasein sudah selesai teragregasi dan membentuk struktur gel atau yang biasa dikenal dengan istilah curd (Hill, 2006). Koagulasi susu oleh khimosin sangat dipengaruhi oleh ph, terutama pada selang 6,5-7,0 (Shalabi dan Fox, 1981). Khimosin merupakan koagulan yang telah lama digunakan dalam industri keju dan tampaknya merupakan enzim tertua yang dikenal dalam aplikasi pembuatan keju. Sejarah menggambarkan bahwa khimosin didapat dengan mengekstraksinya dari abomasum ruminansia. Khimosin bekerja pada ikatan κ kasein, pecahnya ikatan tersebut akan menyebabkan susu menggumpal (Johnson dan Law, 1999). N N His Phe-Met Lys k-kasein C Khimosin N His Phe Met Lys C para-kappa-kasein glikomakropeptida Gambar 5. Pemotongan Rantai k-kasein oleh Enzim Khimosin (Hill, 2006)

24 Renet bereaksi dengan κ kasein melalui tiga fase. Pada fase pertama enzim ini memecah misel kasein. Pemecahan ini menghasilkan para κ kasein dan glikomakropeptida. Pada fase kedua atau fase koagulasi, misel kasein yang sudah dipecah, dengan pengaruh ion kalsium, melakukan penggabungan dengan komponen susu lain membentuk koagulan. Biasanya satu koagulan dapat dihasilkan dalam waktu menit setelah penambahan renin (Kloosterman, 1991). Fase ketiga dari aktivitas renet dimulai jika curd sudah terbentuk dan fase ini berkaitan dengan proteolisis α- kasein dan β- kasein. Pada fase ini sekitar 6% renin yang ditambahkan akan tetap terdapat dalam curd (Widodo, 2003). Curd yang baik bersifat lembut, karena minimnya interaksi antara komponen kasein. Kekompakan curd, menurut Marshall et al. (1981) diukur menggunakan viscometer dan pressure transmission system (PTS). Viskometer mengukur viskositas curd, sedangkan PTS mengukur rigiditas curd melalui kemampuannya dalam mentransmisikan gelombang tekanan. Penggumpalan susu dengan khimosin atau renin akan menghasilkan curd yang bersifat elastis, lembut, homogen dan dapat diiris tanpa terbentuk serabut. Penggumpalan susu menggunakan asam saja (misal, asam laktat), akan menghasilkan curd yang rapuh dan mudah patah (Chesseman, 1981).

25 METODE Lokasi dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Pengolahan Susu Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan serta Laboratorium Terpadu Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung selama tujuh bulan, mulai bulan Juni sampai Desember Materi Bahan-bahan yang diperlukan untuk penelitian ini meliputi abomasum yang berasal dari 9 ekor kambing lokal muda sebanyak 9 buah untuk 3 ulangan penelitian, sampel abomasum diperoleh dari rumah pemotongan hewan milik perorangan (Bapak Untung Iskandar) di kelurahan Tanah Baru, Bogor. Pengambilan sampel abomasum dilakukan dengan segera setelah hewan dipotong, kemudian dibersihkan dengan garam fisiologis 0,9% dan ditrasportasi secara dingin dalam cooler box yang dilindungi dengan garam fisiologis 0,9% beku. Sampel abomasum setiba di laboratorium segera disimpan dalam freezer untuk mempertahankan aktivitas enzim agar tetap tinggi. Susu skim cair dibuat dari susu tepung skim komersial yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan curd untuk penguji daya koagulasi enzim. Bahan-bahan kimia yang digunakan selama penelitian adalah NaCl fisiologis 0,9 %, aquadestilata, CH 3 COOH (asam asetat) 10%, alkohol 70%, NaOH 1N, amonium sulfat jenuh [(NH 4 ) 2 SO 4 ] dan teepol. Peralatan yang diperlukan untuk pengambilan sampel abomasum adalah gunting bedah steril, skalpel steril, pinset steril, termos pendingin, dan kemasan plastik Poli Etilen (PE) steril. Peralatan lainnya yang digunakan untuk penanganan sampel hingga tahap ekstraksi meliputi freezer, pemanas Bunsen, pipet volumetrik (1 ml, 2,5 ml, 5 ml, dan 10 ml), styrofoam, baki, gelas ukur (125 ml, 500 ml, 1000 ml, dan 10 ml), gelas piala (125 ml), labu Erlenmeyer 100 ml, tabung sentrifuge, tabung supernatan, tabung reaksi 20ml, magnetic stirrer, sentrifuge, autoklaf, stopwatch, kompor, panci, oven, pengaduk, termometer, sudip, dan freeze dryer.

26 Rancangan Percobaan Model Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap dan menggunakan dua rancangan percobaan yang berbeda untuk masing-masing tahap dengan tiga kali ulangan. Perlakuan yang diberikan ialah perbedaan jaringan asal renet, perbedaan ph dan suhu untuk penggumpalan susu skim. Faktor yang diamati ialah respon waktu koagulasi susu sebagai pengaruh penambahan ekstrak kasar renet dari berbagai bagian abomasum kambing lokal muda pada suhu atau ph yang berbeda. Penelitian tahap pertama menggunakan rancangan acak kelompok faktorial (5X2). Perlakuan yang diberikan meliputi pemberian ekstrak kasar renet dengan konsentrasi 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6%, dan 0,7% untuk masing-masing jaringan (fundus dan pilorus) terhadap susu skim yang sudah dipasteurisasi untuk menentukan konsentrasi terbaik ekstrak renet dalam aktivitas koagulasi susu. Apabila analisis sidik ragam menunjukkan interaksi yang berbeda nyata, maka dilanjutkan dengan Uji Tukey. Model matematika rancangan percobaan yang digunakan mengacu pada Steel dan Torrie (1995) sebagai berikut: Keterangan: Y ijk = µ + α 1 + β j + (αβ) ij + ε ijk Y ijk = Waktu koagulasi dari pengaruh perlakuan taraf ke-i dan taraf ke-j serta ulangan ke-k. µ = Nilai rataan umum α i = Pengaruh perbedaan jaringan taraf ke-i β j = Pengaruh perlakuan penambahan ekstrak renet taraf ke-j (αβ) ij = Pengaruh interaksi antar perbedaan jaringan taraf ke-i dan perlakuan penambahan ekstrak renet taraf ke-j Ε ijk = Galat percobaan untuk taraf ke-i, taraf ke-j dan ulangan ke-k i = Asal jaringan (fundus dan pilorus) j = Konsentrasi (0,3%, 0,4%, 0,5% 0,6%, dan 0,7%) k = Ulangan 1,2, dan 3 Penelitian tahap kedua dan ketiga masing-masing menggunakan rancangan acak lengkap searah (RAL). Perlakuan yang diberikan meliputi suhu yang berbeda

27 (26±1 o C, 37±1 o C, dan 45±1 o C) atau ph yang berbeda (4,0, 6,0 dan 7,0) yang diaplikasikan pada ekstrak renet asal jaringan konsentrasi terpilih pada penelitian tahap pertama,untuk menentukan kondisi suhu atau ph terbaik ekstrak renet dalam aktivitasnya mengkoagulasikan susu. Apabila analisis sidik ragam menunjukkan respon yang berbeda nyata, maka dilakukan uji lanjut menggunakan uji Tukey. Model matematika rancangan percobaan yang digunakan mengacu pada Steel dan Torrie (1995) sebagai berikut : Keterangan : Yijk = µ + α i + ε ij Yijk = Waktu koagulasi dari pengaruh penambahan ekstrak renet taraf ke-i dan ulangan ke-j µ = Nilai rataan umum α i = Pengaruh pebedaan suhu susu dan ph susu taraf ke-i ε ij = Galat percobaan untuk perlakuan taraf ke-i dan ulangan ke-j i = Suhu susu (26±1 o C, 37±1 o C, dan 45±1 o C), ph susu (4,0, 6,0 dan 7,0) j = Ulangan 1, 2, dan 3 Peubah Peubah yang diamati selama penelitian adalah waktu koagulasi dari susu skim cair akibat penambahan ekstrak kasar renet di jaringan abomasum yang berbeda dengan konsentrasi berbeda (penelitian tahap pertama) dan waktu koagulasi susu pada suhu dan ph yang berbeda untuk penelitian tahap kedua. Waktu koagulasi susu adalah waktu yang diperlukan enzim untuk membentuk curd yaitu dimulai saat penambahan enzim hingga penggumpalan sempurna, yang ditunjukkan oleh tidak terbentuknya serabut-serabut bila curd diiris. Prosedur Prosedur penelitian yang digunakan meliputi : A. Ekstraksi renet, yaitu proses ekstraksi abomasum untuk mendapatkan ekstrak kasar renet dari jaringan fundus atau pilorus abomasum dan B. Karakterisasi aktivitas renet, yaitu karakterisasi aktivitas ekstrak renet dalam mengkoagulasi susu dari jaringan fundus dan pilorus pada konsentrasi 0,3%, 0,4%, 0,5% 0,6%,dan 0,7% untuk suhu dan ph susu yang berbeda.

28 B Karakterisasi aktivitas renet pada suhu yang berbeda B 2.2. Karakterisasi aktivitas renet pada ph yang berbeda A. Ekstraksi Renet (Koswara, 2006) Abomasum dibelah membujur dan lapisan mukosanya dipisahkan dari muscular wall (jaringan dinding luar). Mukosa kemudian dicincang dengan pisau sampai ukuran sekecil mungkin, lalu dimasukkan ke dalam gelas piala 1 liter yang telah diisi dengan larutan asam asetat 10 % dengan perbandingan mukosa : asam asetat = 1 : 2. Percepatan ekstraksi dari campuran asam asetat dan mukosa dilakukan melalui pengadukan selama 24 jam dengan magnetic stirrer pada suhu di bawah 10 o C. Pemisahan pelet dari larutan hasil ekstraksi dilakukan dengan cara sentrifugasi (pemusingan) pada kecepatan 3000 putaran per menit selama 15 menit. Filtrat (bagian cairan) dipipet untuk dipisahkan antara cairan dengan endapannya. Endapan dari hasil ekstraksi selanjutnya diekstraksi lagi dengan cara yang sama dengan ekstraksi pertama. Filtrat atau cairan hasil ekstraksi kemudian dikumpulkan dan dinetralkan dengan cara menambahkan NaOH 1 N sampai ph menjadi 5,4. Ekstrak kasar renet kemudian diendapkan melalui penambahan larutan garam amonium sulfat jenuh. Endapan kasar renet kemudian dikeringkan dengan menggunakan freeze dryer pada suhu -98 o C selama 48 jam dengan tekanan 760 mmhg hingga menjadi tepung renet. Tepung renet dikemas secara aseptik dan disiapkan pada suhu -20 o C sebelum digunakan dan untuk mempertahankan aktivitasnya. B. Karakterisasi Renet B.1. Aktivitas.Koagulasi.dari Jaringan dan Konsentrasi..yang..Berbeda ( Cheesman, 1981) Ekstrak renet yang telah diperoleh dalam bentuk tepung merupakan enzim aktif yang siap dipakai untuk diuji aktivitasnya. Pengujian aktivitas enzim dilakukan dengan cara pemberian ekstrak renet dengan konsentrasi 0,3%, 0,4%, 0,5% 0,6% dan 0,7% terhadap susu skim cair yang telah dipasteurisasi (80 o C selama 30 menit) untuk masing-masing jaringan pada suhu 37 o C, dengan tujuan untuk mendapatkan jaringan dengan konsentrasi terbaik. Waktu koagulasi diukur dari saat penambahan ekstrak kasar renet hingga terjadi gumpalan sempurna dalam satuan jam.

29 B.2. Penentuan Kondisi Koagulasi Susu Oleh Ekstrak Renet Kasar pada Suhu dan ph yang Berbeda (Cheeseman, 1981) Penentuan kondisi optimal koagulasi dilakukan dengan penambahan ekstrak kasar renet dari jaringan dengan konsentrasi yang terbaik. 1) Penentuan suhu aktivitas ekstrak kasar renet terbaik ditentukan dengan cara pemberian ekstrak kasar renet dengan konsentrasi terpilih pada susu skim cair yang telah dipasteurisasi dan dikondisikan pada suhu 26±1 o C, 37±1 o C, dan 45±1 o C, dengan tujuan untuk mendapatkan suhu optimal aktivitas renet. 2) Penentuan ph aktivitas ekstrak kasar renet terbaik ditentukan dengan cara pemberian ekstrak kasar renet dengan konsentrasi terpilih pada susu skim cair yang telah dipasteurisasi dan dikondisikan pada ph 4,0, 6,0 dan 7,0 untuk mendapatkan ph optimal aktivitas renet. Waktu koagulasi diukur dari saat penambahan ekstrak kasar renet hingga terjadi gumpalan sempurna dalam satuan jam. Skema bagan alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 6.

30 Abomasum kambing lokal Dibersihkan, dikelupas dan dicacah lapisan mukosanya Penambahan asam asetat 10% (Asam asetat 10% : Lapisan Mukosa = 2 : 1) Pengadukan dengan magnetic stirrer selama 24 jam (<10 o C) Sentrifugasi dingin pada 3000 rpm selama 15 menit Supernatan Pelet Penambahan asam asetat 10% (Asam asetat 10 % : Lapisan mukosa = 2: 1) Pengadukan dengan magnetic stirrer selama 24 jam (<10 o C) Sentrifugasi dingin pada 3000 rpm selama 15 menit Penyimpanan Supernatan pada suhu -20 o C Supernatan Netralisasi dengan NaOH 1 N hingga ph 5,4 Penambahan larutan garam amonium sulfat jenuh Endapan dikeringkan dengan freeze dryer hingga menjadi tepung renet. Pengujian aktivitas tepung renet Gambar 6. Skema Bagan Alur Tahapan Penelitian

31 HASIL DAN PEMBAHASAN Renet merupakan nama umum untuk serbuk komersial atau ekstrak yang diproduksi dari rumen atau lambung ternak ruminansia. Renet mengandung beberapa enzim protease diantaranya enzim khimosin atau rennin dan pepsin. Enzim khimosin (EC ) merupakan enzim protease yang sangat dominan di dalam renet. Sifat khimosin yang paling menonjol adalah kemampuannya untuk menggumpalkan susu. Ekstraksi Renet Khimosin merupakan enzim intraseluler yang bekerja secara ekstraseluler, oleh karena itu diperlukan metode ekstraksi yang lebih rumit untuk mendapatkan enzim tersebut. Mukosa abomasum dicacah dengan tujuan untuk merusak dinding sel mukosa, sehingga akan merusak pula sel penghasil enzim protease dan membebaskan enzim yang di dalamnya. Penggunaan garam fisiologis sebelum jaringan diekstraksi bertujuan untuk mengawetkan jaringan agar tidak rusak. Komposisi garam fisiologis terdiri atas ion-ion yang hampir serupa dengan kondisi isotonis jaringan, sehingga penggunaan garam fisiologis sebagai pengawet jaringan sebelum ekstraksi diharapkan tidak berpengaruh terhadap hasil akhir ekstraksi. Khimosin memiliki ph stabil antara 5,3-6,3, oleh karena itu khimosin akan teraktivasi pada ph rendah (Ernstrom,1974). Asam asetat merupakan asam lemah yang digunakan untuk mengaktivasi enzim khimosin. Enzim khimosin yang telah teraktivasi dipisahkan melalui sentrifugasi. Sel secara teoritis memiliki massa yang lebih berat daripada massa enzim sehingga enzim akan terpisah dan terdapat dalam supernatan, sedangkan sel akan mengendap dalam bentuk pelet. Penambahan basa seperti NaOH bertujuan untuk menetralisasi kondisi keasaman larutan ke dalam kondisi keasaman optimal khimosin (5,3-6,3) sebelum dilakukan pengikatan enzim oleh amonium sulfat jenuh yang kemudian dilakukan freeze drying untuk mendapatkan khimosin dalam bentuk tepung. Meskipun khimosin aktif pada ph rendah, namun aktivitasnya akan menurun apabila terus berada pada ph rendah. Penambahan NaOH bisa digunakan juga untuk mencegah penggumpalan susu yang diakibatkan oleh asam, oleh karena itu terlebih dahulu supernatan dinetralkan. Freeze drying digunakan untuk mendapatkan tepung renet yang terjaga aktivitas koagulasinya.

32 Abomasum dijadikan sebagai bahan baku utama penghasil khimosin didasarkan kepada fakta bahwa sel-sel penghasil enzim protease terdapat pada mukosa abomasum. Junqueira et al. (1998) menegaskan, bahwa sel utama pada bagian fundus dominan menghasilkan enzim-enzim protease. Perbandingan berat mukosa dari daerah fundus dan pilorus dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Perbandingan Berat dan Ukuran Rata-rata Daerah Kelenjar Fundus dan Pilorus Abomasum Kambing Lokal Muda Daerah Kelenjar Berat Daerah (g) Lebar mukosa (cm) Panjang Mukosa (cm) Luasan Berat pelet (g) (cm 2 ) Fundus 35,23 ± 4,16 8,50 ± 0,35 10,5 ± 1,63 89,72 ± 17,77 a 24,83 ± 5,20 a Pilorus 20,16 ± 4,33 6,50 ± 0,35 7,00 ± 0,35 52,11 ± 5,13 b 5,78 ± 1,40 b Keterangan : Superskrip yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh sangat berbeda nyata ( P<0,01) Tanda (-) superskrip pada baris yang sama tidak berhubungan Daerah kelenjar fundus merupakan daerah yang lebih luas dibandingkan dengan daerah kelenjar pilorus. Daerah kelenjar fundus mempunyai luasan rata-rata sebesar 89,72 cm 2, sedangkan daerah kelenjar pilorus memiliki kisaran luasan sebesar 45,50 cm 2. Daerah kelenjar fundus yang lebih luas menghasilkan pelet sebesar 24,83 gram, lebih banyak bila dibandingkan dengan jumlah pelet yang berhasil diekstraksi dari daerah kelenjar pilorus, yaitu seberat 5,78 gram menunjukkan bahwa perbedaan daerah kelenjar asal renet memiliki pengaruh yang sangat signifikan (P<0,01) terhadap luasan mukosa dan berat pelet yang dihasilkan. Hal ini juga menunjukkan bahwa rendemen pelet ekstrak renet yang dihasilkan dipengaruhi oleh luasan mukosa penghasil. Data pada Tabel 2 memberikan gambaran bahwa luasan daerah kedua kelenjar berhubungan dengan berat daerah masingmasing jaringan kelenjar. Daerah kelenjar fundus memiliki ciri khas berupa daerah yang tersusun oleh lipatan-lipatan mukosa. Lipatan-lipatan mukosa tersebut menyebabkan berat daerah kelenjar fundus (35,24 gram) lebih berat bila dibandingkan dengan berat daerah kelenjar pilorus yang hanya seberat 20,15 gram. Lipatan-lipatan mukosa tersebut juga menyebabkan luas permukaan daerah kelenjar fundus menjadi lebih besar bila dibandingkan dengan luasan mukosa rata-ratanya. Daerah kardia tidak diekstraksi

33 karena belum dapat teridentifikasi pada saat penelitian oleh karena penampang luasan daerah kelenjar kardia terlampau sempit untuk dapat diidentifikasi dan diekstraksi. Gambar 7. Abomasum Kambing Umur Dewasa Muda (F: Fundus, P: Pilorus) Sel utama pada daerah kelenjar fundus mensekresikan pepsin dan khimosin, sedangkan sel-sel pada kelenjar pilorus dominan mensekresikan mukus disertai sedikit enzim protease (Junqueira et al., 1998). Warna mukosa fundus lebih gelap daripada mukosa pilorus, karena sel-sel pada mukosa fundus yang menghasilkan protease bertugas untuk mencerna makanan, sedangkan sebagian besar sel kelenjar pilorus bekerja mensintesis mukus. Lipatan-lipatan mukosa ikut menjadikan mukosa fundus lebih gelap sebagai dampak pencernaan makanan. Karakterisasi Renet Khimosin bekerja pada ikatan κ kasein, pecahnya ikatan tersebut akan menyebabkan susu menggumpal. Khimosin bekerja pada sekuens asam amino mulai dari his 98 hingga lys 111, kemudian memotong ikatan tersebut antara phe 105 dan met 106 pada rantai molekul kappa-casein (Johnson dan Law, 1999). Khimosin merupakan enzim protease yang telah melalui berbagai rangkaian proteolisis. Khimosin dalam bentuk tidak aktif memiliki berat molekul sebesar 36 kilodalton. Prokhimosin berubah menjadi khimosin melalui proses hidrolisis parsial yang terjadi pada ph asam. Proses ini dipengaruhi oleh konsentrasi garam dan ph. Enzim khimosin memiliki titik isoelektrik sekitar ph 4,5 dan stabil pada ph 5,3 6,3 (Suhartono, 1991). Renet dari kambing lokal umur dewasa muda didapat dengan cara ekstraksi abomasum bagian fundus dan pilorus dengan menggunakan asam asetat 10 %. Sentrifugasi dingin 3000 rpm dilakukan untuk mendapatkan supernatan yang

34 mengandung renet dengan aktivitas yang tinggi. Renet yang masih bercampur dengan asam asetat 10% dinetralkan dengan NaOH 1N, kemudian diikat dengan amonium sulfat jenuh dan dilakukan freeze dry untuk mendapatkan renet dalam bentuk tepung. Pengaruh Perbedaan Konsentrasi Renet terhadap Aktivitas Koagulasi Susu Waktu koagulasi susu memiliki hubungan yang erat dengan konsentrasi enzim protease yang ditambahkan (satuan jam). Waktu koagulasi susu dihitung sejak pertama kali khimosin ditambahkan, koagulasi sempurna ditandai dengan terbentuknya curd yang kompak dan tidak didapatkan serabut-serabut yang menempel pada spatula yang ditusukkan. Pengaruh konsentrasi tepung renet yang ditambahkan pada susu skim pasteurisasi terhadap waktu awal koagulasi susu disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Waktu Awal Koagulasi Susu sebagai Respon Perbedaan Konsentrasi Tepung Renet yang Diberikan Konsentrasi Sumber Renet Renet Fundus Pilorus Rataan (jam) ,3 9,60 ± 0,47 9,86 ± 0,13 9,73 ± 0,34 a 0,4 9,30 ± 1,85 8,44 ± 1,57 8,87 ± 1,61 a 0,5 8,20 ± 1,50 9,08 ± 1,55 8,64 ± 1,45 a 0,6 8,93 ± 2,52 7,21 ± 0,40 8,07 ± 1,87 a 0,7 11,24 ± 0,84 8,28 ± 2,20 9,76 ± 2,20 a Rataan 9,453 ± 1,71 a 8,57 ± 1,50 a Keterangan :Superskrip yang sama pada kolom atau baris yang sama menunjukkan pengaruh tidak berbeda nyata (P>0,05) Semakin meningkat konsentrasi khimosin yang ditambahkan ke dalam susu secara alami akan meningkatkan kecepatan koagulasi susu. Koagulasi susu akibat agregasi kasein hanya dapat berlangsung apabila sebagian besar k-kasein telah terpecah, sehingga misel kasein dapat membentuk struktur yang iregular, yang pada

35 akhirnya akan membentuk struktur teratur berupa gel. Kepadatan gel akan segera tebentuk apabila kontak antara setiap molekul misel kasein semakin meningkat. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa interaksi antara konsentrasi tepung renet yang berbeda-beda pada setiap jaringan tidak berpengaruh terhadap awal koagulasi susu. Faktor perlakuan memberikan pengaruh yang sama pada setiap jaringan dengan nilai P>0,05 (0,272). Hasil yang sama juga ditunjukkan terhadap waktu koagulasi susu. Awal waktu koagulasi adalah terjadinya perubahan fisik susu dalam bentuk cair menjadi lebih kental karena aktivitas ekstrak kasar renet yang ditambahkan. Pengaruh konsentrasi tepung renet yang ditambahkan pada susu terhadap waktu koagulasi susu disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Waktu Koagulasi Susu sebagai Respon Perbedaan Konsentrasi Tepung Renet yang Diberikan Konsentrasi Sumber Renet Renet Fundus Pilorus (jam) ,3 14,85 ± 1,00 ab 15,74 ± 0,14 ab 0,4 15,37 ± 1,70 ab 15,78 ± 0,07 a 0,5 15,73 ± 0,32 a 14,64 ± 1,23 ab 0,6 15,51 ± 1,44 ab 15,24 ± 1,00 a 0,7 14,23 ± 0,14 b 15,99 ± 0,33 a Keterangan : Superskrip yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan pengaruh berbeda nyata ( P<0,05) Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa faktor perlakuan memberikan pengaruh yang beragam terhadap waktu koagulasi susu tergantung dari parameter yang diujikan. Waktu koagulasi tercepat adalah 14,23 jam yang dihasilkan oleh ekstrak renet fundus 0,7%. Koagulasi susu terjadi dalam beberapa tahap. Tahap pertama merupakan tahap awal penggumpalan susu. Kecepatan maksimum aktivitas enzim hanya dapat dipenuhi apabila seluruh enzim berada dalam kompleks aktif. Aktivitas enzim untuk mengubah substrat menjadi produk memerlukan sejumlah energi, yang disebut dengan energi aktivasi. Perubahan substrat menjadi produk sebanding dengan jumlah molekul enzim teraktivasi. Adanya energi aktivasi akan memicu peningkatan jumlah reaktan yang teraktivasi pada tahap lanjutan reaksi