Pencoklatan Enzimatis
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.
Enzim yang berperan dalam reaklsi pencoklatan ada beberapa macam seperti poifenol oksidase atau fenolase (o-difinol : oksigen oksidoreduktase, EC 1.10.3.1). untuk berlangsungnya reaksi pencoklatan yang dikatalis oleh enzimtersebut maka harus tersedia gugus prostetik Cu2+ dan oksigen. Tembaga dalambentuk monovalen dijumpai pada fenolase jamur merang, sedangkan bentuk divalennya terdapat pada enzim kentang, fenolase diklasifikasikan sebagai suatu oksidase-reduktase dan fungsi oksigen adalah sebagai aseptor hidrogen. Enzim ini juga terdapat dalam kapang dan beberapa jaringan hewan, tetapi perannanya tidak penting ditinjau dari segi sistem pangan.
Mekanisme reaksi
Penelitian yang paling banyak dilakukan adalah tentang fenolase pada jamur merang dan kentang. Fenolase komlek dapat dibagi menjadi 2 tipe rekasi yaitu fenolhidroksilase atau kresolase dan polifenol oksidase atau katekolase. Kedua tipe enzim tersebut dapat dijelaskan dengan reaksi oksidasi L-tirosin, yang merupakan senyawa fenol yang banyak dijumpai pada kentang, dan konsentrasinya merupakan faktor penentu kecepatan pencoklatan enzimatis.
Untuk reaksi (1) substratnya adalah monofenol, sedangkan untuk reaksi (2) substaranya dalah difenol. Reaksi (2) diikuti oleh pelepasan hidrogen untuk membentuk senyawa dopakrom berwarna merah (asam 5,6-quinon indol-2-karboksilt) yang mempunyai cincin heterosiklik yang berasal dari rantai sisis asam amino karboksilat. Dopakrom selanjutnya mengalami polimerisasi membentuk melanin berwarna coklat.
Katekol adalah suatu o-difenol yang mudah diserang oleh fenolase, dan hanya reaksi yang dikatalisa oleh katekolase. Pembentukan quinon ditentukan oleh keberadaan enzim dan oksigen. Sekali reaksi berlangsung maka reaksi lanjutan berjalan secara spontan, dan keadaan demikian tergantung pada keberadaan fenolase dan oksigen. Kebanyakan teori pencoklatan menggunakan dasar reaksi pembentukan melanin berwarna coklat. Reaksi pertama diduga sebagai hidroksilasi sekunder o-quinon atau karena kelebihan o-difenol.
Selanjutnya senyawa trihidroksibenzen mengalami interaksi dengan o-quinon membentuk hidroksiquinon.
Hidroksiquinon mengalami polimerisasi dan dengan cara cepat dikonversi menjadi polimer berwarna merah atau merah coklat, dan akhirnya menjadi melanin berwarna coklat. Sebagai contoh kentang yang memar karena perlakuan mekanis atau apel yang dipotong akan membentuk warna coklat pada permukaannya.
Enzim yang berperan dalam reaklsi pencoklatan ada beberapa macam seperti poifenol oksidase atau fenolase (o-difinol : oksigen oksidoreduktase, EC 1.10.3.1). untuk berlangsungnya reaksi pencoklatan yang dikatalis oleh enzimtersebut maka harus tersedia gugus prostetik Cu2+ dan oksigen. Tembaga dalambentuk monovalen dijumpai pada fenolase jamur merang, sedangkan bentuk divalennya terdapat pada enzim kentang, fenolase diklasifikasikan sebagai suatu oksidase-reduktase dan fungsi oksigen adalah sebagai aseptor hidrogen. Enzim ini juga terdapat dalam kapang dan beberapa jaringan hewan, tetapi perannanya tidak penting ditinjau dari segi sistem pangan.
Mekanisme reaksi
Penelitian yang paling banyak dilakukan adalah tentang fenolase pada jamur merang dan kentang. Fenolase komlek dapat dibagi menjadi 2 tipe rekasi yaitu fenolhidroksilase atau kresolase dan polifenol oksidase atau katekolase. Kedua tipe enzim tersebut dapat dijelaskan dengan reaksi oksidasi L-tirosin, yang merupakan senyawa fenol yang banyak dijumpai pada kentang, dan konsentrasinya merupakan faktor penentu kecepatan pencoklatan enzimatis.
Untuk reaksi (1) substratnya adalah monofenol, sedangkan untuk reaksi (2) substaranya dalah difenol. Reaksi (2) diikuti oleh pelepasan hidrogen untuk membentuk senyawa dopakrom berwarna merah (asam 5,6-quinon indol-2-karboksilt) yang mempunyai cincin heterosiklik yang berasal dari rantai sisis asam amino karboksilat. Dopakrom selanjutnya mengalami polimerisasi membentuk melanin berwarna coklat.
Katekol adalah suatu o-difenol yang mudah diserang oleh fenolase, dan hanya reaksi yang dikatalisa oleh katekolase. Pembentukan quinon ditentukan oleh keberadaan enzim dan oksigen. Sekali reaksi berlangsung maka reaksi lanjutan berjalan secara spontan, dan keadaan demikian tergantung pada keberadaan fenolase dan oksigen. Kebanyakan teori pencoklatan menggunakan dasar reaksi pembentukan melanin berwarna coklat. Reaksi pertama diduga sebagai hidroksilasi sekunder o-quinon atau karena kelebihan o-difenol.
Selanjutnya senyawa trihidroksibenzen mengalami interaksi dengan o-quinon membentuk hidroksiquinon.
Hidroksiquinon mengalami polimerisasi dan dengan cara cepat dikonversi menjadi polimer berwarna merah atau merah coklat, dan akhirnya menjadi melanin berwarna coklat. Sebagai contoh kentang yang memar karena perlakuan mekanis atau apel yang dipotong akan membentuk warna coklat pada permukaannya.
Komentar