Fenomena Alam yang Menarik: Pencoklatan Enzimatis pada Buah

Pencoklatan enzimatis adalah fenomena alam yang terjadi pada buah dan sayur bila terkena udara setelah dipotong atau dirusak. Proses ini diaktifkan oleh enzim yang terkandung dalam buah-buahan, seperti enzim polifenol oksidase, yang bereaksi dengan substrat fenolik yang terkandung dalam buah-buahan sehingga menghasilkan pigmen  coklat. Pencoklatan enzimatis mempunyai dampak yang signifikan terhadap penampilan, rasa dan nutrisi buah.

Artikel ini akan membahas lebih detail tentang pencoklatan buah secara enzimatis, faktor-faktor yang mempengaruhi fenomena tersebut, serta manfaat dan penerapannya.

Pencoklatan Enzimatis

Pencoklatan enzimatik dimulai ketika buah terluka, terpotong atau rusak, sehingga menyebabkan enzim polifenol oksidase  bereaksi dengan substrat fenoliknya. Senyawa fenolik tertentu ini ditemukan dalam sel buah dan bereaksi secara kimia dengan oksigen di udara. Akibatnya terbentuk pigmen coklat yang mengubah warna buah.

Enzim polifenol oksidase berperan penting dalam proses pencoklatan ini. Enzim ini memiliki afinitas terhadap substrat senyawa fenoliknya, yang banyak ditemukan pada buah-buahan. Ketika buah dipotong atau dirusak, enzim polifenol oksidase terpapar ke udara dan memulai reaksi oksidasi senyawa fenolik. Akibatnya terbentuk senyawa bernama kuinon yang kemudian bereaksi dengan senyawa lain yang ada pada buah membentuk pigmen berwarna coklat.

Senyawa fenolik pada buah dan sayuran sangat beragam. Tidak semuanya merupakan substrat yang dapat mengakibatkan terjadinya reaksi pencoklatan enzimatis. Adapun beberapa senyawa fenolik yang aktif sebagai substrat pada reaksi pencoklatan enzimatis yaitu: dihidroksifenilalanin (3,4- dyhydroxyphenylalanine; DOPA), katekol, katekin, asam klorogenat, dan asam kafeinat (Majalah kimia Universitas HKBP Nommensen).

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pencoklatan Enzimatik

Beberapa faktor yang mempengaruhi derajat dan kecepatan pencoklatan enzimatik pada buah, antara lain:

1. Paparan udara: Pencoklatan enzimatik terjadi lebih cepat bila buah terkena udara setelah dipotong atau dirusak. Oksigen di udara memungkinkan reaksi enzimatik terjadi  lebih cepat.

2. Suhu dan kelembapan: Suhu dan kelembapan juga mempengaruhi laju pencoklatan enzimatik. Suhu  dan kelembapan yang tinggi dapat mempercepat proses ini, sedangkan suhu rendah dapat memperlambatnya.

3. Konsentrasi enzim: Konsentrasi enzim polifenol oksidase dalam buah juga mempengaruhi laju pencoklatan enzimatik. Semakin tinggi konsentrasi enzim maka semakin cepat proses pencoklatannya.

4. pH: pH buah juga dapat mempengaruhi pencoklatan enzimatik. pH yang lebih tinggi atau lebih rendah dari kondisi enzim optimal  dapat memperlambat atau menghambat aktivitas enzim sehingga mempengaruhi derajat pencoklatan.

Manfaat Pencoklatan Enzimatik

Pencoklatan enzimatis, meskipun sering dianggap sebagai tanda pembusukan buah, juga mempunyai sejumlah manfaat, seperti:

1. Meningkatkan rasa dan aroma: Beberapa buah berwarna coklat karena enzim, seperti pisang, dapat mengembangkan rasa dan aroma yang lebih kaya dan manis. Proses pencoklatan ini dapat meningkatkan kompleksitas rasa buah.

2. Peningkatan kandungan antioksidan: Pencoklatan enzimatis juga dapat meningkatkan kandungan antioksidan pada buah. Kuinon yang terbentuk dalam proses ini memiliki aktivitas antioksidan yang bermanfaat bagi kesehatan manusia.

Pengelolaan Pencoklatan Enzimatis

Pencoklatan enzimatis dapat mempengaruhi kenampakan dan kualitas buah, terutama jika buah tersebut dijual sebagai produk potong atau dalam proses pengolahan. Untuk mengatasi pencoklatan enzimatik, beberapa langkah penanganan dapat dilakukan:

1. Penggunaan antioksidan: Penambahan  antioksidan seperti asam askorbat (vitamin C) atau asam sitrat dapat membantu menghambat enzim pencoklatan dengan cara menghambat reaksi oksidasi senyawa fenolik.
2. Pengatur suhu: Menyimpan buah pada suhu rendah dapat memperlambat pencoklatan enzimatis.
3. Penggunaan asam: Mengurangi pH buah dengan menggunakan asam, seperti jus lemon atau  jeruk, dapat menghambat aktivitas enzim polifenol oksidase dan memperlambat proses pencoklatan.
4. Gunakan penutup yang rapat: Menggunakan wadah kedap udara atau bungkus plastik untuk melindungi buah dari paparan udara dapat membantu menghambat pencoklatan enzimatik.
5. Pencelupan pada larutan sirup gula: Mencelupkan buah pada larutan sirup gula dapat menghambat terjadinya pencoklatan enzimatis. Hal ini dikarenakan, larutan gula dapat memberikan lapisan atau mantel yang dapat mencegah permukaan buah kontak dengan udara (Zukfahnur 2009)

Simpulan

Pencoklatan enzimatik adalah proses alami yang terjadi pada buah ketika terkena udara setelah dipotong atau dirusak. Proses ini dipicu oleh reaksi enzim polifenol oksidase dengan senyawa fenolik sehingga menghasilkan pigmen coklat. Faktor-faktor seperti paparan udara, suhu, kelembaban, konsentrasi enzim dan pH mempengaruhi tingkat dan laju pencoklatan enzimatik. Meski dianggap sebagai tanda pembusukan, pencoklatan enzimatis juga memiliki manfaat, antara lain meningkatkan rasa, aroma, dan kandungan antioksidan pada buah. Mengelola pencoklatan enzimatik melalui penggunaan antioksidan, pengendalian suhu dan penyesuaian pH dapat membantu menjaga kualitas buah. Penelitian lebih lanjut mengenai proses ini penting untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam tentang peran dan manfaatnya.