Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Protein manis, seperti monellin, menawarkan solusi menarik sebagai pengganti gula dalam industri makanan dan minuman. Mereka memberikan rasa manis yang alami tanpa risiko kesehatan yang terkait dengan gula atau pemanis buatan. Namun, tantangan utama yang menghambat aplikasi protein manis dalam skala industri adalah stabilitas termal yang rendah, yang mengakibatkan degradasi pada suhu tinggi selama proses produksi makanan. Studi ini memberikan terobosan penting dalam mengatasi kendala tersebut dengan pendekatan komputasional yang inovatif untuk meningkatkan stabilitas termal monellin rantai tunggal (MNEI).
Melalui penggunaan perangkat lunak PyRosetta, penelitian ini melakukan perhitungan ΔΔG untuk merancang 21 varian MNEI dengan mutasi tunggal. Dari varian-varian ini, ditemukan 11 varian dengan suhu leleh (Tm) yang lebih tinggi dibandingkan dengan MNEI asli. Langkah berikutnya adalah analisis struktural untuk merancang 14 varian tambahan dengan beberapa mutasi, di mana empat di antaranya menunjukkan peningkatan stabilitas termal yang luar biasa, mencapai kenaikan suhu leleh lebih dari 20 °C (Tm > 96 °C). Keunggulan ini tidak hanya terletak pada stabilitas termal yang lebih tinggi, tetapi juga pada kemampuan varian-varian ini untuk tetap larut setelah pemanasan dalam air mendidih selama satu jam, serta mempertahankan rasa manis yang diinginkan.
Peningkatan stabilitas termal ini sangat penting bagi aplikasi industri karena memungkinkan protein manis digunakan dalam berbagai proses pengolahan makanan yang melibatkan suhu tinggi, seperti pemanggangan, pasteurisasi, dan sterilisasi. Selain itu, stabilitas yang luar biasa dalam kondisi asam, basa, dan netral memperluas potensi aplikasi protein manis ke berbagai produk makanan dan minuman, termasuk minuman ringan, produk susu, dan makanan fungsional. Ini juga memberikan peluang untuk menggantikan pemanis buatan dan gula dengan opsi yang lebih sehat tanpa mengorbankan rasa.
Dari sudut pandang teknologi pangan, penelitian ini menandai langkah maju yang signifikan dalam rekayasa protein untuk tujuan fungsional. Dengan meningkatkan stabilitas termal protein manis tanpa mengubah sifat sensoriknya, studi ini menawarkan solusi praktis untuk tantangan yang telah lama ada di industri. Teknologi ini tidak hanya menjanjikan perbaikan dalam kualitas produk pangan tetapi juga berpotensi memberikan manfaat kesehatan jangka panjang dengan mengurangi konsumsi gula dan pemanis buatan.
Lebih lanjut, penelitian ini menunjukkan potensi besar dari pendekatan komputasional dalam rekayasa protein, yang dapat diterapkan pada berbagai protein lain untuk meningkatkan fungsionalitas dan stabilitasnya. Ini membuka jalan bagi inovasi lebih lanjut dalam pengembangan bahan pangan yang lebih sehat dan ramah lingkungan. Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan harapan baru bagi aplikasi protein manis di pasar global, menggabungkan manfaat kesehatan dengan stabilitas dan fleksibilitas yang dibutuhkan oleh industri makanan dan minuman modern.
