teknologi pengawetan/wulan marayani/123020362/UNPAS

Pengertian Respirasi

Respirasi adalah suatu prosespengambilan O2 untuk memecahsenyawa-senyawa organik menjadi CO2,H2O dan energi. Namun demikianrespirasi pada hakikatnya adalah reaksiredoks, dimana substrat dioksidasimenjadi CO2 sedangkan O2 yang diserapsebagai oksidator mengalami reduksimenjadi H2O.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi

• Substrat

Respirasi bergantung pada tersedianya substrat terutamadalam bentuk karbohidrat (amilum, glukosa). Padatumbuhan yang persediaan kabohidratnya rendah,rspirasinya juga rendah. Daun - daun yang ada padabagian yang tersembunyi dari cahaya yang berarti prosespembentukan karbohidrat melalui fotosintesis rendah,menunjukkan adanya respirasi yang lebih rendah daridaun dibagian pucuk (yang banyak kena cahaya). Apabilakarbohidrat kurang, cadangan makanan lain (protein,lemak) dapat dioksidasi hanya harus melalui proses yanglebih panjang.

• Temperatur

Seperti halnya kerja enzim, respirasi jugadipengaruhi oleh temperatur. Pada OCkecepatan respirasi sangat rendah.Kenaikan temperatur sampai 35C atau 45C akan meningkatkan kecepatan respirasi.Tetapi di atas temperatur tersebutkecepatannya mulai menurun, karenaenzim - enzim yang diperlukan mulai adayang mengalami denaturasi.

• Oksigen

Karena oksigen berfungsi sebagai terminal penerimaanelektron pada daur Krebs, maka bila konsentrasinyarendah respirasi aerob dan anaerob dapat berlangsungbersamaan. Bila oksigen kadarnya dinaikkan makarespirasi aerob akan berjalan lebih cepat, sedangrespirasi anaerob akan terhenti. Peristiwa ini disebutefek Pasteur. Pengaruh oksigen terhadap respirasi tidaksama untuk spesies tumbuhan berbeda, malahanberbeda untuk organ - organ yang berbeda padatumbuhan yang sama. Misalnya batang dan akar karenaafinitas sitokrom oksidase pada mitokondria organtersebut terhadap oksigen tinggi, mereka dapatmempertahankan laju respirasi pada konsentrasi O2sekitar 0,05 % dari yang terdapat di udara bebas

• Umur dan tipe jaringan

Respirasi pada jaringan muda lebih kuat dari pada jaringantua. Pada jaringan yang berkembang (tumbuh) respirasi lebihtinggi dari jaringan yang sudah matang. Hal ini logis, karenarespirasi merupakan penghasil energi untuk pertumbuhandan aktivitas dalam sel. Pada perkembangan buah muda, lajurespirasi tinggi. Kemudian berangsur menurun sesuai tingkatkematangannya. Namun dalam banyak spesies (apel)menurunnya secara berangsur angsur respirasi aerob, diikutidengan meningkatnya respirasi anaerob, yang disebutklimakterik. Klimakterik biasanya bertepatan denganmasaknya dan timbulnya flavor (aroma) buah tersebut. Buahjenis ini dapat tahan lama setelah dipetik. Beberapa buahseperti jeruk, anggur dan nenas tidak menunjukkanklimakterik. Sehingga jenis buah ini tidak tahan disimpan.

• Kadar garam anorganik dalam medium

Jaringan atau tumbuhan yang dipindahkandari air ke larutan garam akan menunjukkankaniakan respirasi. Respirasi di atas normalsemacam ini disebut respirasi garam.

• Rangsangan Mekanik

Daun yang digoyang - goyang menunjukkankenaikan respirasi. Tetapi kalau ini dilakukanberulang - ulang reaksinya menurun. Kanaikanrespirasi ini mungkin disebabkan oleh efekpemompaan.

• Luka

Terjadinya luka di suatu bagiantumbuhan menyebabkan respirasi ditempat tersebut naik, akibatterbentuknya meristem luka. Kenaikanrespirasi ini mungkin dapat disebabkanoleh semakin banyaknya osmosis dandifusi O2 yang masuk jaringan yang luka.

1. Browning Enzimatis

Pencoklatan enzimatis dapat terjadikarena adanya jaringan tanaman yangterluka, misalnya pemotongan,penyikatan, dan perlakuan lain yangdapat mengakibatkan kerusakanintegritas jaringan tanaman. Adanyakerusakan jaringan seringkalimengakibatkan enzim kontak dengansubstrat (Cheng & Crisosto 1995)

Senyawa-senyawa yang berperan dalam reaksipencoklatan enzimatis, yaitu :

1. Polifenol – Komponen utama pada pencoklatanenzimatis.

Disebut sebagai komponen fenolat, adalah kelompokbahan kimia yang ada dalam tanaman, berperanpenting selama pencoklatan enzimatis. Polifenoldibagi menjadi beberapa sub kelompok, misalnyakomponen anthosianin (warna dalam buah),komponen flavonoid (kathekin, tannin dalam tehdan anggur/wine), dan komponen non-flavonoid(asam gallat dalam daun teh). Flavonoid dibentukdalam tanaman dari asam amino aromatic fenilalanindan tirosin.

2. Polifenoloksidase (PPO, fenolase)

Enzim yang bertanggung jawab dalam reaksi pencoklatanenzimatis adalah oksidase yang disebut fenolase,fenoloksidase, tirosinase, polifenolase, atau katekolase.Enzim ini lebih sering dikenal dengan polifenol oksidase(PPO). Substrat untuk PPO dalam tanaman biasanya asamamino tirosin dan komponen polifenolik. Tirosin yangmerupakan monofenol, pertama kali dihidroksilasi menjadi3,4-dihidroksifenilalanin dan kemudian dioksidasi menjadiquinon yang akan membentuk warna coklat. Denganadanya oksigen di udara, enzim dapat mengkatalisislangkah pertama dalam konversi biokimia fenolat menjadiquinon, yang selanjutnya menyebabkan polimerisasi yangmenghasilkan warna gelap, yaitu poplimer tak larut yangdikenal sebagai melanin. PPO mengkatalisis duareaksi dasar: hidroksilasi dan oksidasi.

• Reaksi Hidroksilasi

Hidroksilasi adalah proses kimia yangmemperkenalkan gugus hidroksil (OH)menjadi senyawa organik. Dalam biokimia,reaksi hidroksilasi sering difasilitasi oleh enzimyang disebut hydroxylases. Hidroksilasi adalahlangkah pertama dalam degradasi oksidatifsenyawa organik di udara.

• Reaksi Oksidasi

Reaksi oksidasi (pengoksigenan) adalahperistiwa penggabungan suatu zat denganoksigen. Contoh:

Si + O2 → SiO2

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

2. Reaksi Browning Nonenzimatis

• Karamelisasi

Bila suatu larutan sukrosa diuapkan makakonsentrasinya akan meningkat, demikian juga titikdidihnya. Keadaan ini akan terus berlangsung sehinggaseluruh air menguap semua. Bila keadaan tersebuttelah tercapai dan pemanasan diteruskan, maka cairanyang ada bukan lagi terdiri dari air tetapi cairan sukrosayang lebur. Titik lebur sukrosa adalah 1600C. Bila gulayang telah mencair tersebut dipanaskan terus sehinggasuhunya melampaui titik leburnya, misalnya pada suhu1700C, maka mulailah terjadi karamelisasi sukrosa.

Mekanisme Mula-mula setiap molekul sukrosa dipecah menjadisebuah molekul glukosa dan sebuah fruktosan (Fruktosa yangkekurangan satu molekul air). Suhu yang tinggi mampumengeluarkan sebuah molekul air dari setiap molekul gulasehingga terjadilah glukosan, suatu molekul yang analog denganfruktosan. Proses pemecahan dan dehidrasi diikuti denganpolimerisasi, dan beberapa jenis asam timbul dalam campurantersebut.

Warna coklat karamel didapat dari pemanasan larutan sukrosadengan amonium bisulfat seperti yang digunakan pada minumancola, minuman asam lainnya, produk-produk hasilpemanggangan, sirup, permen, pelet, dan bumbu kering. Larutanasam (pH 2-4,5) ini memiliki muatan negatif (Fennema 1996).Terdapat tiga kelompok karamel, yaitu karamelan, karamelen,dan karamelin, yang masing-masing memiki bobot molekulberbeda (Hartoyo A et al 2010).

• Reaksi Maillard

Reaksi Maillard adalah reaksi yang terjadi antara karbohidrat, khususnyagula pereduksi dengan gugus amina primer. Hasil reaksi tersebutmenghasilkan bahan berwarna cokelat, yang sering disebut dikehendakiatau kadang-kadang malahan menjadi pertanda penurunan mutu.

tahap-tahap reaksinya sebagai berikut :

1. Sutu aldosa bereaksi bolak-balik dengan asam amino atau dengan suatugugus amino dari protein sehingga menghsilkan basa Schiff.

2. Perubahan terjadi menurut reaksi Amadori sehingga menjadi aminoketosa.

3. Dehidrasi dari hasil reaksi Amadori membentuk turunan-turunanfurfuraldehida, misalnya dari heksosa diperoleh hidroksi metil furfural.

4. Proses dehidrasi selanjutnya menghasilkan hasil antara metil α-dikarbonil yang diikuti penguraian menghasilkan reduktor-reduktor danα-dikarboksil seperti metilglioksal, asetol, dan diasetil.

5. Aldehid-aldehid aktif dari 3 dan 4 terpolemerisasi tanpamengikutsertakan gugus amino (disebu kondensasi aldol) atau dengangugusan amino membentuk senyawa berwarna cokelat yang disebutmelanoidin.

Reaksi Maillard terjadi antara gugus amin(asam amino) dan gula pereduksi (gugus ketonatau aldehidnya). Pada akhir reaksi terbentukpigmen coklat melanoidin yang memilikibobot molekul besar. Reaksi yang diawalidengan reaksi antara gugus aldehid atau ketonpada gula dengan asam amino pada proteinini membentuk glukosilamin. Selain gugusaldehid/keton dan gugus amino, faktor yangmemengaruhi reaksi Maillard, adalah suhu,konsentrasi gula, konsentrasi amino, pH, dantipe gula.

Reaksi maillard

• Pencoklatan Akibat Vitamin C

Vitamin C ( asam askorbat) merupakan suatusenyawa reduktor dan juga dapat bertindaksebagai precursor untuk pembentukan warnacokelat nonenzimatik. Asam-asam askorbatberada dalam keseimbangan dengan asamdehidrokaskorbat. Dalam suasana asam, cincinlakton asam dehidroaskorbat terurai secarairreversible dengan membentuk suatusenyawa diketogulonati kemudianberlangsung reaksi Maillard dan prosespencoklatan.

3. Lipid Hydrolysis

• reaksi pembentukan ester dari alkohol denganasam karboksilat disebut reaksi pengesteran(esterifikasi). Kebalikan dari reaksi esterifikasidisebut reaksi hidrolisis ester.R–CO–OH + R′ – OH à R–C–OR′ + H2Oasam karboksilat alkohol ester.Dengan demikian, hidrolisis lemakmenghasilkan gliserol dan asam-asam

• Hidrolisis lemak dan minyak akanmenghasilkan gliserol dan asam karboksilatKetengikan (rancidity) disebabkan oleh duafaktor:

1.Reaksi oksidasi terhadap lemak atau minyak.Hal ini disebabkan karena putusnya ikatanrangkap dalam komponen asam lemak takjenuh membentuk aldehid dengan BM rendah

2.Reaksi hidrolisis terhadap lemak atau minyakmenyebabkan lepasnya asam-asam lemakyang mudah menguap. Bau tengik salah satuefek dari reaksi hidrolisis ini.

Reaksi Hidrolisis Lemak

• Reaksi Penyabunan atau SaponifikasiHidrolisis yang paling umum adalah dengan alkali atau enzimlipase. Hidrolisis dengan alkali disebut penyabunan karena salahsatu hasilnya adalah garam asam lemak yang disebut sabun.Reaksi umum:

Reaksi hidrolisis berguna untuk menentukan bilanganpenyabunan. Bilangan penyabunan adalah bilangan yangmenyatakan jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untukmenyabun satu gram lemak atau minyak. Besar kecilnyabilangan penyabunan tergantung pada panjang pendeknyarantai karbon asam lemak atau dapat juga dikatakan bahwabesarnya bilangan penyabunan tergantung pada massa molekullemak tersebut.

• Halogenasi

Asam lemak tak jenuh, baik bebas maupun terikat sebagai ester dalamlemak atau minyak mengadisi halogen (I2 tau Br2) pada ikatanrangkapnya. Gambar:

Karena derajat absorpsi lemak atau minyak sebanding denganbanyaknya ikatan rangkap pada asam lemaknya, maka jumlah halogenyang dapat bereaksi dengan lemak dipergunakan untuk menentukanderajat ketidakjenuhan. Untuk menentukan derajat ketidakjenuhanasam lemak yang terkandung dalam lemak, diukur dengan bilanganyodium. Bilangan yodium adalah bilangan yang menyatakan banyaknyagram yodium yang dapat bereaksi dengan 100 gram lemak. Yodiumdapat bereaksi dengan ikatan rangkap dalam asam lemak. Tiap molekulyodium mengadakan reaksi adisi pada suatu ikatan rangkap. Oleh karenaitu makin banyak ikatan rangkap, maka makin besar pula bilanganyodium.

• Hidrogenasi

Sejumlah besar industri telah dikembangkanuntuk merubah minyak tumbuhan menjadilemak padat dengan cara hidrogenasi katalitik(suatu reaksi reduksi). Proses konversi minyakmenjadi lemak dengan jalan hidrogenasi kadang-kadang lebih dikenal dengan proses pengerasan.Salah satu cara adalah dengan mengalirkan gashidrogen dengan tekanan ke dalam tangkiminyak panas (200 °C) yang mengandung katalisnikel yang terdispersi.

4. Lipid Oxidation• Asam lemak yang ada di dalam tubuh banyak mengalami oksidasi dalam

β-oksidasi menjadi asetil KoA.• Oksidasi asam lemak ini terjadi di dalam mitokondria.• Untuk memasuki mitokondria, asam-asam lemak pertama-tama harus

diubah menjadi suatu bentuk asil-KoA oleh aksi tiokinase dan ATP dalammikrosom atau pada permukaan mitokondria.

• Untuk asam-asam lemak rantai panjang, biasanya harus diubah terlebihdahulu menjadi asilkarnitin supaya dapat masuk menembus membranmitokondria.

• Sesampainya di dalam mitokondria, barulah asam lemak dapatdioksidasi.

• Semua proses ini mulai dari masuk ke dalam mitokondria hinggamengalami oksidasi terjadi dalam 3 tahap.

Sistem β-oksidasi pada asam lemak melibatkan 3 tahap, yaitu:1. Aktivasi asam lemak yang terjadi di sitoplasma2. Transport asam lemak ke dalam mitokondria3. Proses β-oksidasi di dalam matriks mitokondria

Mekanisme Oksidasi Lemak

reaksi oksigen dengan lemak disebut dengan autoksidasi, yaitu suatureaksi radikal bebas. dikelompokkan menjadi tiga tahap:

1. Inisiasi

Autoksidasi diawali dengan pembentukan radikal bebas. ketikakontak dengan oksigen, suatu lemak tak jenuh mulai menjadiradikal. Reaksi inisiasi berlangsung baik oleh abstraksi radikalhidrogen dari kelompok metilen allylic dari asam lemak tak jenuhatau dengan penambahan radikal pada ikatan rangkap.Pembentukan dari radikal lemak R* biasanya dimediasi oleh sisalogam,iradiasi cahaya atau panas. Pada reaksi kedua, lemakhidroperoksida yang ada sebelumnya di pecah menjadi radikal yangditunjukkan pada reaksi ketiga juga. Hidroperoksida mengalamipemecahan homolitic menjadi bentuk radikal alkoksi ataumengalami bimolekular dekomposisi. lemak hidroperoksidadibentuk oleh bervariasi jalur diantaranya dari oksigen singletdengan lemak tak jenuh atau katalisis lipoksigenase oksidasi daripoli-asam lemak tak jenuh.

Reaksi inisiasi

• Propagasi

pada tahapan propagasi, diubah menjadi radikal yang lain. Radikal bebas ini cenderung berlanjut sebagai reaksi berantai, yaitu radikal yang satu membentuk radikal yang lain. Dengan demikian , pembentukan awal suatu radikal dari reaksi kimia sebelumnya pada molekul tak terhitung karena peristiwa rantai tersebut. Sebenarnya, propagasi dari proses oksidasi radikal bebas terjadi dalam kasus lemak dengan reaksi rantai yang mengikat oksigen dan menghasilkan radikal bebas baru atau dengan pembentukan peroksida (ROOH).

Reaksi Propagasi

• TerminasiSuatu radikal bebas didefinisikan sebagai sebuahmolekul yang memiliki entitas sebuah elektronbebas yang tidak berpasangan. Radikal bebasmemiliki muatan netral dan memiliki efek solvasiyang sangat kecil. Mereka dianggap kekuranganikatan dan karenanya strukturnya tidak stabil.Radikal bebas cennderung bereaksi selagimungkin untuk menjadi ikatan yang normal.karena itulah radikal bebas reaktifnya tinggi.Ketika ada reduksi pada sejumlah lemak atauasam lemak tak jenuh, ikatan radikal satu samalain membentuk ikatan stabil nonradikal. Dengandemikian, reaksi terminasi dapat menghambatrangkaian tahapan propagasi membentuk reaksiberantai.

• Contoh tahapan oksidasi lemak

Metabolisme Lemak

5. Denaturasi Protein

• Denaturasi Protein adalah proses perubahanstruktur lengkap dan karakteristik bentukprotein akibat dari gangguan interaksisekunder, tersier, dan kuaterner strukturalseperti suhu, penambahan garam, enzim dll.Karena fungsi biokimia protein tergantungpada tiga dimensi bentuknya atau susunansenyawa yang terdapat pada asam amino.Hasil denaturasi adalah hilangnya aktivitasbiokimia yang terjadi didalam senyawa proteinitu sendiri.

• Mekanisme

Denaturasi akibat panas menyebabkan molekul-molekul yangmenyusun protein bergerak dengan sangat cepat. sehinggasifat protein yaitu hidrofobik menjadi terbuka. Akibatnya,semakin panas, molekul akan bergerak semakin cepat danmemutus ikatan hidrogen didalamnya.

Denaturasi akibat asam / basa terjadi ketika adanyapenambahan kadar asam atau basa pada garam protein yangdapat memutus kandungan struktur dari protein tersebutkarena terjadi subtitusi ion negatif dan positif pada garamdengan ion positif dan negatif pada asam atau basa.

Denaturasi akibat campuran logam berat pada protein, hal initerjadi karena ikatan sulfur pada protein tertarik oleh ikatanlogam berat sehingga proses denaturasi terjadi dengan adanyaperubahan struktur kandungan senyawa pada protein tersebutsaat ion pada protein bereaksi dengan ion logam berat yangtercampur didalamnya.

• Koagulasi Protein

Koagulasi merupakan proses lanjutan yang terjadi ketikamolekul protein yang didenaturasi membentuk suatumassa yang solid. Cairan telur (sol) diubah menjadi padatatau setengah padat (gel) dengan proses air yang keluardari struktur membentuk spiral-spiral yang membuka danmelekat satu sama lain. Koagulasi ini terjadi selamarentang waktu temperatur yang lama dan dipengaruhi olehfaktor-faktor yang telah disebutkan sebelumnya sepertipanas, pengocokan, pH, dan juga menggunakan gula dangaram. Hasil dari proses koagulasi protein biasanya mampumembentuk karakteristik yang diinginkan. Yaitu mengentalyang mungkin terjadi pada proses selanjutnya setelahdenaturasi dan koagulasi. Kekentalan hasil campuran telurmempengaruhi keinginan untuk menyusut atau menjadilebih kuat.

Denaturasi

6. Hidrolisis Protein• Proses hidrolisis adalah proses pemecahan suatu

molekul menjadi senyawa-senyawa yang lebihsederhana dengan bantuan molekul air.

• Hidrolisis protein adalah proses pecahnya atauterputusnya ikatan peptida dari protein menjadimolekul yang lebih sederhana.

• Hidrolisis ikatan peptida akan menyebabkanbeberapa perubahan pada protein, yaitumeningkatkan kelarutan karena bertambahnyakandungan NH3

+ dan COO- dan berkurangnya beratmolekul protein atau polipeptida, rusaknya strukturglobular protein

• Reaksi katalisis protease secara umum:

Hidrolisis Ikatan Peptida oleh Enzim Protease

X = rantai peptida sebelumnya

Y = rantai peptida sesudahnya

1. Hidrolisis AsamHidrolisis dengan mempergunakan asam kuatanorganik, seperti HCl atau H2SO4 pekat (4-8normal) dan dipanaskan pada suhu mendidih,dapat dilakukan dengan tekanan di atas satuatmosfer, selama beberapa jam. Akibat sampingyang terjadi dengan hidrolisis asam ialah rusaknyabeberapa asam amino (triptofan, sebagian serindan threonin).

2. Hidrolisis BasaHidrolisis protein menggunakan basa merupakanproses pemecahan polipeptida denganmenggunakan basa / alkali kuat, seperti NaOH danKOH pada suhu tinggi, selama beberapa jam,dengan tekanan di atas satu atmosfer. Serin danthreonin rusak dengan basa.

3. Hidrolisis Enzimatik

Hidrolisis enzimatik dilakukan dengan mempergunakanenzim. Dapat digunakan satu jenis enzim saja, ataubeberapa jenis enzim yang berbeda. Penambahanenzim perlu dilakukan pengaturan pada kondisi pH dansuhu optimum. Enzimatik lebih menguntungkankarena tidak mengakibatkan kerusakan asam aminodan asam-asam amino bebas serta peptida denganrantai pendek yang dihasilkan lebih bervariasi, reaksidapat dipercepat kira-kira 1012 sampai 1020, tingkatkehilangan asam amino esensial lebih rendah, biayaproduksi relatif lebih murah dan menghasilkankomposisi asam amino tertentu terutama peptidarantai pendek (dipeptida dan tripeptida) yang mudahdiabsorbsi oleh tubuh.

salah satu cara lain untuk menghidrolisiskandungan protein dalam suatu bahan dapatmenggunakan enzim proteolitik baik yang berasaldari bahan itu sendiri atau dengan penambahanenzim dari luar bahan. Enzim proteolitik yangditambahkan dapat berasal dari hewan maupundari tumbuhan. Menurut Reed (1975) enzimproteolitik atau enzim protease adalah enzimyang dapat memecah molekul-molekul proteindengan cara menghidrolisis ikatan peptidamenjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhanaseperti proteosa, pepton, polipeptida, dipeptidadan sejumlah asam-asam amino.

7. Protein Crosslinking

8. Hidrolisis Polisakarida• Polisakarida adalah senyawa dimana molekul-

molekulnya mengandung banyak satuan monosakaridayang dipersatukan dengan ikatan glikosida, mempunyaimassa molekul tinggi dan tidak larut dalam air atauhanya membentuk emulsi saja. Hidrolisis lengkap akanmengubah polisakarida menjadi monosakarida(heksosa)

• Polisakarida juga dikenal sebagai poliosa merupakankarbohidrat majemuk yang mempunyai susunankompleks dengan berat molekul. Makromolekul inimerupakan polimer monosakarida atau polimerturunan-turunan monosakarida.

• Polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitupolisakarida simpanan dan polisakaridastruktural. Polisakarida simpanan berfungsisebagai materi cadangan yang ketika dibutuhkanakan dihidrolisis untuk memenuhi permintaangula bagi sel. Sedangkan polisakarida strukturalberfungsi sebagai materi penyusun dari suatu selatau keseluruhan organisme.

• Beberapa polisakarida berfungsi sebagai bentukpenyimpan bagi monosakarida dan yang lainnyaberfungsi sebagai unsur struktural di dalamdinding sel dan jaringan pengikat.

• Prinsip hidrolisis polisakarida adalah berdasarkan polisakarida yang dihidrolisa oleh asam akan terurai menjadi monosakarida. Berikut reaksinya:

9. Sintesis Polisakarida

• Sintesis adalah proses pembentukan suatu molekul yang lebih besar, dari molekul-molekul yang lebih kecil.

10. Perubahan Glikolitik• Glikolisis (dari glycose, istilah yang lebih tua untuk glukosa +-lisis

degradasi) adalah yang mengubah jalur metabolisme glukosa,C6H12O6, menjadi piruvat, CH3COCOO- + H+. Energi bebasdilepaskan dalam proses ini digunakan untuk membentuksenyawa energi tinggi, ATP (adenosin trifosfat) dan NADH(dikurangi nikotinamid adenin dinukleotida).

• Glikolisis adalah urutan tertentu yang melibatkan sepuluhsepuluh reaksi antara senyawa (salah satu langkah yangmelibatkan dua zat antara).

• Glikolisis adalah dianggap sebagai pola dasar yang universal jalurmetabolisme. Terjadi, dengan variasi, di hampir semuaorganisme, baik aerobik dan anaerobik. Lebar terjadinya glikolisismengindikasikan bahwa ini merupakan salah satu yang dikenalpaling kuno metabolisme.

TAHAP GLIKOLISISTahap1: Fosforilasi Glukosa

Tahap pertama adalah fosforilasi glukosa(penambahan gugus fosfat). Reaksi ini dimungkinkanoleh heksokinase enzim, yang memisahkan satukelompok fosfat dari ATP (Adenosine Triphsophate)dan menambahkannya ke glukosa, mengubahnyamenjadi glukosa 6-fosfat. Dalam proses satu ATPmolekul, yang merupakan mata uang energi tubuh,digunakan dan akan ditransformasikan ke ADP(Adenosin difosfat), karena pemisahan satukelompok fosfat. Reaksi keseluruhan dapat diringkassebagai berikut:Glukosa (C6H12O6) + + ATP heksokinase → Glukosa6-Fosfat (C6H11O6P1) + ADP

Tahap 2: Produksi Fruktosa-6 Fosfat

Tahap kedua adalah produksi fruktosa 6-fosfat.Hal ini dimungkinkan oleh aksi dari enzimphosphoglucoisomerase. Kerjanya pada produkdari tahap sebelumnya, glukosa 6-fosfat danberubah menjadi fruktosa 6-fosfat yangmerupakan isomer nya (Isomer adalah molekulyang berbeda dengan rumus molekul yang samatetapi susunan berbeda dari atom). Reaksiseluruh diringkas sebagai berikut:

Glukosa 6-Fosfat (C6H11O6P1) +Phosphoglucoisomerase (Enzim) → Fruktosa 6-Fosfat (C6H11O6P1)

Tahap 3: Produksi Fruktosa 1, 6-difosfat

Pada tahap berikutnya, Fruktosa isomer 6-fosfatdiubah menjadi fruktosa 1, 6-difosfat denganpenambahan kelompok fosfat. Konversi inidimungkinkan oleh fosfofruktokinase enzim yangmemanfaatkan satu molekul ATP lebih dalamproses. Reaksi ini diringkas sebagai berikut:

Fruktosa 6-fosfat (C6H11O6P1) +fosfofruktokinase (Enzim) + ATP → Fruktosa 1, 6-difosfat (C6H10O6P2)

Tahap 4: Pemecahan Fruktosa 1, 6-difosfat

Pada tahap keempat, adolase enzim membawapemisahan Fruktosa 1, 6-difosfat menjadi duamolekul gula yang berbeda yang keduanyaisomer satu sama lain. Kedua gula yangterbentuk adalah gliseraldehida fosfat dan fosfatdihidroksiaseton. Reaksi berjalan sebagai berikut:

Fruktosa 1, 6-difosfat (C6H10O6P2) + Aldolase(Enzim) → gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1) +Dihydroxyacetone fosfat (C3H5O3P1)

Tahap 5: interkonversi Dua Glukosa

Fosfat dihidroksiaseton adalah molekul hiduppendek. Secepat itu dibuat, itu akan diubahmenjadi fosfat gliseraldehida oleh enzim yangdisebut fosfat triose. Jadi dalam totalitas, tahapkeempat dan kelima dari glikolisis menghasilkandua molekul gliseraldehida fosfat.

Dihidroksiaseton fosfat (C3H5O3P1) + TrioseFosfat → gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1)

Tahap 6: Pembentukan NADH & 1,3-DiphoshoglycericTahap keenam melibatkan dua reaksi penting.Pertama adalah pembentukan NADH dari NAD +(nicotinamide adenin dinukleotida) denganmenggunakan enzim dehydrogenase fosfat triosedan kedua adalah penciptaan 1,3-diphoshoglycericasam dari dua molekul gliseraldehida fosfat yangdihasilkan pada tahap sebelumnya. Reaksi keduanyaadalah sebagai berikut:

Fosfat dehidrogenase Triose (Enzim) + 2 NAD + + 2 H-→ 2NADH (Reduced nicotinamide adeninedinucleotide) + 2 H + Triose fosfat dehidrogenasegliseraldehida fosfat + 2 (C3H5O3P1) + 2P (darisitoplasma) → 2 molekul asam 1,3-diphoshoglyceric(C3H4O4P2)

Tahap 7: Produksi ATP & 3-fosfogliserat Asam

Tahap ketujuh melibatkan penciptaan 2 molekulATP bersama dengan dua molekul 3-fosfogliseratasam dari reaksi phosphoglycerokinase pada duamolekul produk 1,3-diphoshoglyceric asam,dihasilkan dari tahap sebelumnya.

2 molekul asam 1,3-diphoshoglyceric(C3H4O4P2) + + 2ADP phosphoglycerokinase → 2molekul 3-fosfogliserat acid (C3H5O4P1) + 2ATP(Adenosine Triphosphate)

Tahap 8: Relokasi Atom Fosfor

Tahap delapan adalah reaksi penataan ulangsangat halus yang melibatkan relokasi dari atomfosfor dalam 3-fosfogliserat asam dari karbonketiga dalam rantai untuk karbon kedua danmenciptakan 2 - asam fosfogliserat. Reaksiseluruh diringkas sebagai berikut:

2 molekul 3-fosfogliserat acid (C3H5O4P1) +phosphoglyceromutase (enzim) → 2 molekulasam 2-fosfogliserat (C3H5O4P1)

Tahap 9: Penghapusan Air

Enzim enolase datang ke dalam bermain danmenghilangkan sebuah molekul air dari 2-fosfogliserat acid untuk membentuk asam yanglain yang disebut asam phosphoenolpyruvic(PEP). Reaksi ini mengubah kedua molekul 2-fosfogliserat asam yang terbentuk pada tahapsebelumnya.

2 molekul asam 2-fosfogliserat (C3H5O4P1) +enolase (enzim) -> 2 molekul asamphosphoenolpyruvic (PEP) (C3H3O3P1) + H2O 2

Tahap 10: Pembentukan piruvat Asam & ATP

Tahap ini melibatkan penciptaan dua molekul ATPbersama dengan dua molekul asam piruvat dariaksi kinase piruvat enzim pada dua molekul asamphosphoenolpyruvic dihasilkan pada tahapsebelumnya. Hal ini dimungkinkan oleh transferdari atom fosfor dari asam phosphoenolpyruvic(PEP) untuk ADP (Adenosin trifosfat).

2 molekul asam phosphoenolpyruvic (PEP)(C3H3O3P1) + + 2ADP kinase piruvat (Enzim) →2ATP + 2 molekul asam piruvat.

Kesimpulan:

Seluruh proses melibatkan pemecahan satumolekul glukosa dan menghasilkan 2molekul NADH, 2 molekul ATP, 2 molekul airdari air dan 2 molekul asam piruvat.Produk-produk dari glikolisis selanjutnyadigunakan dalam asam sitrat atau siklusKrebs yang merupakan bagian dari respirasiselular.

11. Degradasi Pigmen• Degradasi adalah pembongkaran molekul-molekul

yang lebih besar menjadi molekul-molekul yang lebihkecil.

• Pigmen atau zat warna adalah zat yang mengubahwarna cahaya tampak sebagai akibat proses absorpsiselektif terhadap panjang gelombang pada kisarantertentu. Pigmen tidak menghasilkan warna tertentusehingga berbeda dari zat-zat pendar (luminescence).Molekul pigmen menyerap energi pada panjanggelombang tertentu sehingga memantulkan pajanggelombang tampak lainnya, sedangkan zat pendarmemancarkan cahaya karena reaksi kimia tertentu.

• Pigmen daun atau klorofil yang berwarna hijau dapatberubah warna. Klorofil menyerap cahaya merah danbiru dari sinar matahari yang jatuh ke daun. Akibatnya,cahaya dipantulkan oleh daun dengan warnakomplementernya yaitu hijau.

• Daun dapat berubah menjadi warna kuning ataupunkecoklatan. Perubahan tersebut dipengaruhi olehkandungan klorofil dibandingkan dengan pigmenwarna lainnya. Misalnya, pada daun hijau menjadikuning lalu kecoklatan, pigmen klorofilnya jauh lebihsedikit dibandingkan karoten. Menurunnyakemampuan klorofil karena disfungsi daun tersebutmenyerap cahaya untuk melakukan fotosintesis. Selainitu, karoten juga diketahui lebih stabil dibandingkandengan klorofil. Sehingga, warna pigmen karoten tetapbertahan walaupun klorofil mulai menghilang

• pigmen daun klorofil yang berwarna hijautersebut mempunyai sifat tidak stabil dan dapatmudah berubah menjadi coklat bilaberhubungan dengan asam. Hal ini disebabkanoleh atom Mg yang digantikan dengan atom H.Hal tersebut mengakibatkan terbentuknyasenyawa yang disebut feofitin. Senyawa tersebutyang memacu perubahan warna pada daun darikuning menjadi coklat. Degradasi pigmen klorofiltersebut terjadi jika pada pH rendah danpemanasan 70-100oC. Hal inilah yangmemicu terjadinya proses feofitinisasi.

• Klorofil juga dapat mengalami perubahan warnamenjadi merah. Gugus fitol yang berperan besar dalamperubahan warna ini. Jika klorofil kehilangan gugusfitol-nya, klorofil akan membentuk klorofilid yaitusenyawa berwarna merah terang larut dalam air tetapilebih stabil dibandingkan klorofil.

• Degradasi klorofil pada jaringan sayuran dipengaruhioleh pH. Pada media basa (pH 9), klorofil sangat stabilterhadap panas, sedangkan pada media asam (pH 3)tidak stabil. Penurunan satu nilai pH yang terjadi ketikapemanasan jaringan tanaman melalui pelepasan asam,hal ini mengakibatkan warna daun memudar setelahpemanasan. Penambahan garam klorida seoertisodium, magnesium, atau kalsium menurunkanfeofitinisasi, karena terjadi pelapisan elektrostatik darigaram. Pigmen klorofil bisa digunakan untuk memberiwarna pada bahan pangan tanpa adanya efek negatifyang ditimbulkan.

• Beberapa metode yang dapat dilakukan untuk mempertahankan stabilitas warna hijau dari klorofil:

1. Mengubahnya kedalam bentuk chlorophyllide karena sifatnya yang lebih stabil dari pada klorofil• Enzim yang mengubah klorofil menjadi chlorophyllide diaktifkan yaitu suatu esterase yang bernama klorofilase• Untuk mengaktifkan klorofilase dibutuhkan suhu 60-65°C

2. Alkalinisasi• Tujuan: meningkatkan pH sehingga pembentukan pheophytin dapat diminimumkan• Menggunakan Ca(OH)2 atau Mg(OH)2

3. High Temperature Short Time (HTST)4. Kombinasi alkalinisasi dan HTST

Skala Degradasi Pigmen