ACARA III PROTEIN
A. TUJUAN TUJUAN Tujuan dari praktikum Kimia Pangan Acara III Protein adalah sebagai
berikut: 1. Mengetahui Mengetahui titik titik isoelektris isoelektris dan kelarutan kelarutan protein protein.. 2. Menget Mengetahu ahuii penjen penjendal dalan an susu susu sapi sapi dan sari kedela kedelaii dengan dengan Ca!"# Ca!"#2 1$%& asam asetat 1 '& en(im bromelin dengan pemanasan suhu )$*C dan asam asetat 1 ' dengan pemanasan +$*C.
B. TINJAUAN TINJAUAN PUSTAK PUSTAKA A 1. Tinjauan Tinjauan Alat Alat dan ,ahan
-ecara alamiah ang dimaksud susu adalah hasil pemerahan he/an menusui ang dapat dimakan atau digunakan sebagai bahan makanan ang aman aman dan dan sehat sehat serta serta tida tidak k diku dikura rang ngii komp kompon onen en0ko 0komp mpon onen enn naa atau atau ditambah bahan0bahan lain. -usu merupakan salah satu sumber protein ang lengkap ditinjau dari komponen penusunna& akan tetapi susu mempunai beberapa kelemahan diantarana bersiat mudah rusak. Kerusakan susu salah salah satun satuna a dise diseba babk bkan an oleh oleh pana panas. s. Prot Protei ein n susu susu akan akan meng mengala alami mi koagulasi selama pemanasan. pemanasan. Protein susu mempunai nilai nilai biologis ang sangat tinggi karena mengandung asam amino esenseial ang dibutuhkan oleh oleh tubuh tubuh manusi manusia. a. -elain -elain pengar pengaruh uh panas& panas& protein protein dapat dapat mengala mengalami mi kerusakan oleh pengaruh reaksi kimia& dengan asam atau basa dan sebab0 sebab lain Kurniastuti& 1#. -usu adalah substansi cair ang disekresikan disekresikan oleh kelenjar kelenjar mamae mamae oleh semua mamalia. ,agian utamana adalah air& lemak& protein& gula& dan abu. -usu merupakan sumber kalsium& osor& 3itamin ,& dan protein ang sangat sangat baik. baik. Mutu Mutu protein protein susu susu setara setara dengan dengan protei protein n daging daging dan telur telur.. Protein susu sangat kaa akan lisin& aitu salah satu asam amino esensial ang sanga sangatt dibu dibutu tuhk hkan an tubu tubuh. h. -usu -usu sapi sapi segar segar adala adalah h air air susu susu hasil hasil pemerahan ang tidak dikurangi atau ditambah apapun. Ciri0cirina adalah 1
ber/arna putih kekuning0kuningan& tidak tembus cahaa. Kekuningan karena memiliki kandungan 3itamin A ang ang tinggi 4inting& 2$$5#. Prot Protei ein n susu susu terdi terdisp spers ersii secar secaraa kolo koloid id dalam dalam ase ase air air. Prot Protei ein n terpent terpenting ing adalah adalah kasein kaseinoge ogen n dan protein protein air dadih& dadih& laktal laktalbum bumin in serta serta laktoglobulalin. -elama pencernaan& kaseinogen diubah oleh en(im renin menjadi bentuk terkoagulasi ang disebut kasein 4aman dan -herrington& 1+1#. Protein susu terbagi menjadi dua kelompok utama aitu casein ang dapat diendapkan oleh asam dan en(im rennin dan protein whey ang whey ang dapat mengalami denaturasi oleh panas pada suhu kira0kira 65*C. Kasein adalah protein utama susu ang jumlahna mencapai kira0kira +$% dari total protein. Kasein terdapat dalam bentuk kasein kalsium& sena/a kompleks dari kalsium osat dan terdapat dalam bentuk partikel0partikel kompleks koloid ang disebut micelles ,uckle& 1+5#. Protein susu terbagi menjadi dua kelompok utama& aitu kasein ang dapat diendapkan oleh asam dan en(im renin dan protein whey whey ang dapat mengalami denaturasi oleh panas pada suhu kira0kira 65*C. Pada titik isoelek isoelektri trik k p" )&6 0 )&7& )&7& kasein kasein dienda diendapka pkan n sehing sehingga ga bebas bebas dari dari semua semua garam anorganik. -esudah pengendapan kasein dapat dilarutkan kembali dengan dengan menambah menambah alkali alkali sampai sampai p" +&5. +&5. Kasein Kasein itu sendir sendirii terdir terdirii dari dari campuran campuran sekurang0ku sekurang0kurangn rangnaa tiga komponen komponen protein protein ang diberi istilah kasein alpha& beta& dan gamma. Kasein alpha adalah komponen utama ang jumlahna mencapai 2$08$ % dan gamma 807 % ,uckle& 1+5#. Pendapat ,ou(id 2$$+# bah/a kasein mudah sekali mengendap pada titik isoelektrik aitu pada pada p" )&6 0 5&$ dan memiliki kelarutan kelarutan ang rendah rendah pada kondisi kondisi asam. p" dapat mempengaruhi struktur kasein. Penggu Penggunaa naan n protei protein n dalam dalam tanama tanaman& n& teruta terutama ma dari dari sereal sereal dan minak minak saur& saur& telah berkembang berkembang secara intensi selama dekade terakhir. terakhir. Protein dalam tanaman digunakan sebagai alternati selain protein he/ani dalam nutrisi manusia& agen ungsional dan komponen bioakti makanan& kosm kosmeti etik& k& prod produk uk arm armasi asi dan dan lain0 lain0la lain in.. Prot Protei ein n tanam tanaman an bias biasan anaa dieksploitasi sebagai protein isolat atau konsentrat& tetapi penggunaanna 2
bisa dibatasi oleh ketidakcocokan ungsional properti& seperti rendah kelarutan. 9ntuk memperluas bidang penggunaan protein tanaman& telah ada beberapa alternati teknik ang diselidiki untuk meningkatkan ungsi karakteristik dari protein& ang bisa mengikuti dengan meningkatkan nilai gi(ina paling sedikit dan bioakti. -ampai sekarang& modiikasi protein tanaman dapat dibuat oleh kimia dan en(im modiikasi atau pera/atan isik ang menggunakan suhu tinggi& tekanan dan gelombang ultrasonik i3ano3ic& 2$11#. -usu mengandung protein berupa kasein ang dapat mengalami penggumpalan. Penggumpalan susu dalam proses pembuatan tahu susu dapat dilakukan dengan berbagai cara& antara lain dengan asam& en(im proteolitik& dan alkohol serta dapat dipercepat dengan pemanasan. ;aktor ang mempengaruhi suatu mutu tahu susu adalah pemberian penggumpal. Penggumpal ang biasa digunakan adalah penggumpal kimia antara lain kalsium
kalsium
sulat=
glukano0>0laktone=
dan
penggumpal asam asam laktat& asam asetat#. Kalsium
kedelai
8
membentang beberapa negara lain& tetapi tidak mendapatkan ketenaran untuk nilai gi(i di Amerika -erikat sampai tahun 12$0an "oman& 2$$)#. -elama berabad0abad& kedelai telah menjadi bagian dari diet manusia. @pidemiologi kemungkinan besar ang pertama untuk mengenali manaat
kedelai
untuk
kesehatan
secara
keseluruhan
ketika
mempertimbangkan populasi dengan asupan kedelai ang tinggi terutama untuk menurunkan insiden tertentu seperti kanker& penurunan kondisi jantung& dan perbaikan dalam gejala menopause dan osteoporosis pada /anita "asler& 2$$2 dalam "oman& 2$$)#. Kedelai merupakan sumber protein nabati ang eisien& dalam arti bah/a untuk memperoleh jumlah protein ang cukup diperlukan dalam jumlah ang kecil. Kedelai dibagi menjadi dua golongan& pertama berdasarkan jenisna& aitu kedelai putih atau kuning& kedelai cokelat& kedelai hijau&dan kedelai hitam. Kedua menurut umurna terbagi atas umur pendek 6$0+$ hari#& sedang $01$$ hari#& dan panjang 11$012$ hari#. Kedelai mengandung protein 85% bahkan pada 3arietas unggul kadar proteinna dapat mencapai )$0)8%. >ibandingkan dengan beras& jagung& tepung singkong& kacang hijau& daging& ikan segar& dan telur aam& kedelai mempunai kandungan protein ang lebih tinggi& hampir menamai kadar protein susu skim kering Cahadi& 2$$7#. -ari kedelai memperoleh popularitas di Amerika. 'amun& kalsium ang terdapat pada sari kedelah murni hana 2$$ mg< dibandingkan susu sapi mengandung 12$$ mg<. "al itu menimbulkan pembuatan sari kedelai ortiikasi dengan kalsium sehingga dapat menjadi alternati susu sapi sebagai sumber kalsium hao& 2$$5#. Asam asetat merupakan salah satu produk industri ang banak dibutuhkan di Indonesia. Asam asetat dapat dibuat dari substrat ang mengandung etanol& ang dapat diperoleh dari berbagai macam bahan seperti buah0buahan& kulit nanas& pulp kopi& dan air kelapa. Pembuatan asam asetat dapat dilakukan dengan dua cara& aitu secara sintesis
)
disukai& karena lebih murah& lebih praktis dan resiko kegagalan relati lebih kecil 'urika& 2$$1#. 'a0asetat merupakan campuran dari protein leksibel dengan berat molekul rendah Billiere et al . & 2$$5 dalam @stiasih& 2$12#. -elama pengolahan
pangan
keduana
dapat
berperan
menstabilkan
emulsi
baik digunakan secara terpisah maupun bersama0sama. Keberadaan keduana dalam sistem emulsi pangan dapat menstabilkan maupun me0 nebabkan ketidakstabilan sehingga hubungan antara keduana penting untuk diteliti @stiasih& 2$12#. Ca!"#2 merupakan elektrolit kuat ang mudah larut ke dalam air menjadi ion Ca2 "aloho& 2$15#. Ca!"# 2 tidak memberikan perbedaan pengaruh nata terhadap kelarutan protein dan kelarutan kalsium. Ion Ca memberikan pengaruh besar terhadap proses koagulasi kasein susu oleh rennet& khususna pada tahap agregasi. Interaksi ang tidak nata berdasarkan analisis ragam menunjukkan bah/a interaksi antara Ca!"#2 dan p" memiliki kekuatan ang sama besar pada kelarutan protein dalam pembentukan ikatan crosslink kasein sehingga terbentuk net/ork antara kasein dengan Ca-!) ang sudah optimal dalam mengikat kasein Dahau& 2$18#. @n(im bromelin adalah en(im ang terdapat pada tumbuhan amili Bromiliceae baik dari buah& batang maupun daunna. @n(im ini termasuk dalam golongan en(im protease ekstraseluler ang dapat menghidrolisis protein menjadi sena/a0sena/a ang lebih sederhana seperti peptida rantai pendek dan asam amino 'alola dan ?idhastuti& 2$$2 dalam -alahudin& 2$11#. Pada perombakan protein oleh en(im bromelin terjadi pemutusan ikatan peptida dengan disisipi komponen air aitu E" dan E!" sehingga rantai protein terputus 4lider and "argro3e& 2$$2 dalam -alahudin& 2$11#.
-eperti isin dan papain en(im bromelin merupakan
en(im protease sulhidril. Perbedaana aitu isin dan papain merupakan protein sedangkan bromelin merupakan glukoprotein. Kandungan glukosa dalam en(im bromelin memungkinkan untuk mengalami presipitasi oleh 5
pelarut polar seperti etanol. -elain itu bromelin juga mudah dien0 dapkan dengan mengurangi air bebas dalam iltrat buahna. -alah satu bahan ang mampu mengikat air bebas aitu garam amonium sulat. -iat ammonium sulat ang sangat larut dalam air dan tidak bereaksi dengan en(im ini membuat garam ini dapat digunakan dalam isolasi bromelin ?inarno& 1+2 dalam -alahudin& 2$11#. 2. Tinjauan Teori Protein merupakan suatu (at makanan ang amat penting bagi tubuh& karena (at ini disamping berungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga berungsi sebagai (at pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam0asam amino ang mengandung unsur0unsur C& "& ! dan ' ang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat. Molekul protein mengandung pula osor& belerang& dan ada jenis protein ang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga. ;ungsi utama protein bagi tubuh ialah untuk membentuk jaringan baru dan mempertahankan jaringan ang telah ada Protein dalam bahan makanan ang dikonsumsi manusia akan diserap oleh usus dalam bentuk asam amino. Kadang0kadang beberapa asam amino ang merupakan peptida dan molekul0molekul protein kecil dapat juga diserap melalui dinding usus& masuk ke dalam pembuluh darah. "al semacam inilah ang akan menimbulkan reaksi0reaksi alergik dalam tubuh ang seringkali timbul pada orang ang makan bahan makanan ang mengandung protein seperti susu& ikan laut& udang& telur& dan sebagaina ?inarno& 2$$+#. Protein akan mengalami presipitasi bila bereaksi dengan ion logam. Pengendapan oleh ion positi logam# diperlukan p" larutan di atas netral karena protein bermuatan negati& pengendapan oleh ion negati diperlukan p" larutan di ba/ah netral karena protein bermuatan positi. Ion0ion positi ang dapat mengendapkan protein adalah Ag & Ca& n& "g& ;e& Cu& dan Pb& sedangkan ion0ion negati ang dapat mengendapkan protein adalah ion salisilat& triklorasetat& piktrat& tanat& dan sulosalisilat i3ano3ic& 2$$#.
6
Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai p" isoelektris aitu p" di mana protein memiliki muatan positi dan negati ang sama& pada saat inilah protein mengalami denaturasi ang ditandai kekeruhan meningkat dan timbulna gumpalan Familah& 2$$#. Menurut -uhardi 11# dalam Triono 2$1$#& pada titik isoelektris protein bersiat hidroobik. Tiap jenis protein mempunai titik isoelektrik pada p" tertentu. Pada titik isoelektrik protein akan berikatan antara muatanna sendiri membentuk lipatan ke dalam sehingga terjadi pengendapan ang relati cepat. Protein ang menggumpal atau mengendap merupakan salah satu ciri isik dari terdenaturasina suatu protein. Terjadina denaturasi pada protein ini dapat disebabkan oleh banak aktor& seperti pengaruh pemanasan& asam atau basa& garam& dan pengadukan. Masing0masing cara mempunai pengaruh ang berbeda0beda terhadap denaturasi protein. Protein akan mengalami denaturasi apabila dipanaskan pada suhu 5$*C sampai +$*C. aju denaturasi protein dapat mencapai 6$$ kali untuk tiap kenaikan
1$*C.
Koagulasi ini
hana
terjadi
apabila
larutan
protein berada pada titik isoelektrikna. Protein ang terdenaturasi pada titik isoelektrikna masih dapat larut pada p" di luar titik iso0 elektrik tersebut. Air ternata diperlukan untuk proses denaturasi oleh panas Poedjiadi& 1) dalam Triono& 2$1$#. Kadar protein semakin menurun dengan semakin lama /aktu perendaman Anglemier dan Montgomer& 176 dalam Triono& 2$1$#. C. METODOLOGI 1. Alat a. @rlenmeer 1$$ ml b. 4elas beaker 2$$ ml c. abu takar d. 'eraca analitik e. Pemarut . Pengaduk g. Penjepit h. p" meter i. Pipet 3olume 1$ ml
7
j. Pipet 3olume 5 ml k. Pro pipet l. Dak tabung reaksi m. -top/atch n. Tabung reaksi o. Termometer p. ?aterbath 2. ,ahan a. AGuades b. Asam asetat $&$1 ' = $&1 ' = 1 ' c. ,uah nanas en(im bromelin# d. Kasein murni $&25 g e. arutan Ca-!) arutan 'a!" 1 ' . g. -ari kedelai h. -usu sapi segar
+
8. Cara Kerja a. Pembuatan arutan Kasein 'atrium Asetat
$&25 gram kasein murni
Pemasukkan ke dalam labu takar 5$ ml
2$ ml aGuades dan 5 ml 'a!" 1 '
Penambahan
a
Pelarutan hingga sempurna
5 ml asam asetat Penambahan Pengenceran hingga tanda tera
Gambar 3.1 >iagram Alir Pembuatan arutan Kasein 'atrium Asetat
Penggojokan hingga homogen
b. Titik Isoelektris dan Kelarutan Protein Tabung 1 : +&) ml aGuades $&6 ml asam asetat Tabung 2 : 7&75 ml aGuades 1&25 ml asam asetat Tabung 8 : +&75 ml aGuades $&25 ml asam asetat Tabung ) : +&5 ml aGuades $&5 ml asam asetat Tabung 5 : + ml aGuades 1 ml asam asetat Tabung 6 : 7 ml aGuades 2 ml asam asetat Tabung 7 : 5 ml aGuades ) ml asam asetat Tabung + : 1 ml aGuades + ml asam asetat Tabung : 7&) ml aGuades 1&6 ml asam asetat a
1 ml larutan kasein natrium asetat
Pengisian tabung 1 hingga tabung
a
a
Penambahan
Penggojogan
Pengamatan kekeruhan dan endapan setelah $ menit& 1$menit dan 8$ menit
a
Penentuan p" titik isoelektris pada tabung paling keruh dan paling banak endapan Gambar 3.2 >iagram Alir Titik Isoelektris dan Kelarutan Protein a
c. Penjendalan Protein 1$$ ml -usu -api
Pemasukkan ) gelas beaker 2$$ ml Penambahan pada setiap gelas beaker: 4elas beaker 1 : 8 ml Ca!"# 2 1$% 4elas beaker 2 : 8 ml asam asetat 1 ' 4elas beaker 8 : 8 ml en(im bromelin 4elas beaker ) : pemanasan hingga +$ oC Pemberian perlakuan 4elas beaker 1 dan 2 4elas beaker 8 4elas beaker )
: : suhu ruang& 15 menit : suhu )$oC& 15 menit : tambahan tetesan asam asetat 1 ' hingga p" isoelektris pada percobaan sebelumna
1$
Pengamatan kekeruhan dan presipitasina Pengulangan dengan perlakuan ang sama pada sampel susu kedelai Gambar 3.3 >iagram Alir Penjendalan Protein
11
D. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 3.1 "asil Pengamatan Titik Isoelektris dan Kelarutan Protein
'o 1. 2. 8. ). 5. 6. 7. +. .
AGuades ml# +&) 7&75 +&75 +&5 + 7 5 1 7&)
Asam Asetat ml# $&$1 $&1 1 ' ' ' $&6 0 0 1&25 0 0 0 $&25 0 0 $&5 0 0 1 0 0 2 0 0 ) 0 0 + 0 0 0 1&6
?aktu menit ke# $ P 0 0 0 0 H H 0 HHH 0
1$ K 0 + ++ ++ +++
P 0 0 0 0 HH H HH HH 0
Keterangan : p" : )&) ang paling keruh dengan banak endapan# K : Kekeruhan +# : Agak keruh H# P : Presipitasi ++# : Keruh HH# 0# : Tidak ada +++# : -angat Keruh endapan
p"
8$ K 0 ++ ++ + +++ +++
P 0 0 0 0 HH HHH HH H 0
K 0 ++ +++ + ++ ++
5& 5&6 5&8 5&$ )&7 )&) )&1 8&+ 8&5
: -edikit endapan : Cukup endapan HHH# : ,anak
Pada percobaan pertama dilakukan untuk mengetahui titik isoelektrik dan kelarutan protein kasein pada dengan mengamati tingkat kekeruhan dan tingkat presipitasi ang terjadi dengan cara memberikan beberapa perlakuan ang berbeda. Percobaan ini menggunakan tabung reaksi& masing0masing tabung berisi campuran aGuades dan asam asetat dengan 3olume ang berbeda0 beda. Perbedaan 3olume asam asetat dan aGuades bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi asam asetat terhadap titik isoelektrik dan kelarutan protein kasein. -ecara berturut0turut& pada tabung 1 sampai dilakukan pengisian aGuades +&) ml= 7&75 ml= +&75 ml= +&5 ml= +&$ ml= 7&$ ml= 5&$ ml= 1&$ ml= dan 7&) ml sebagai bahan pelarut serta normalitas asam asetat ang berbeda akni pada tabung reaksi 1 dan 2 menggunakan asam asetat $&$1 ' sebanak $&6 ml dan 1&25 ml. 9ntuk tabung reaksi 8 $&1 '& dan $&$1 ' sebagai (at terlarut pada tiap0tiap tabung reaksi 8 sampai + menggunakan asam asetat $&1 ' sebanak $&25 ml= $&5 ml= 1&$ ml= 2&$ ml= )&$ ml= +&$ ml dan 1&6 ml. Tabung menggunakan asam asetat 1 ' sebanak 1&6 ml. -eluruhna dilakukan penambahan 1 ml larutan kasein natrium asam asetat dan dilakukan 12
penggojogan. -etelah 1$ menit dan 8$ menit dilakukan pengamatan dan pengukuran p" pada larutan ang paling keruh dan terdapat endapan. Pengendapan protein oleh asam asetat terjadi cukup cepat karena adana panas. Pertama0tama akan terjadi presipitasi aitu pembentukan presipitat atau partikel kecil ang melaang0laang dalam larutan dan dapat mengendap dalam /aktu singkat -u/edo& 1) dalam Triono& 2$1$#. Presipitat tersebut akan saling tergabung membentuk agregat partikel ang lebih besar# dari presipitat tapi belum mengendap. Fika jumlah agregat terus bertambah
maka
akan
saling
membentuk
endapan. Adana
ion
"
menebabkan sebagian jembatan atau ikatan peptida terputus. >alam suasana asam& ion " akan bereaksi dengan gugus C!!E membentuk C!!" sedangkan sisana asam# akan berikatan dengan gugus amino '"2 membentuk '"8& sehingga apabila larutan peptida dalam keadaan isoelektris diberi asam akan menebabkan bertambahna gugus bermuatan ang membentuk ainitas terhadap air dan kelarutan dalam air Triono& 2$1$#. "al ini sebagai ungsi penambahan asam asetat pada pengamatan titik isoelektril dan kelarutan protein. Pada saat mencapai p" isoelektris& protein akan mengalami kekeruhan terbesar. Titik p" isoelektris aitu p" di mana protein memiliki muatan positi dan negati ang sama& pada saat inilah protein mengalami denaturasi ang ditandai kekeruhan meningkat dan timbulna gumpalan Familah& ,.& 2$$#. ,ou(id 2$$+# menjelaskan bah/a kasein mudah sekali mengendap pada titik isoelektrik aitu pada p" )&605&$ dan memiliki kelarutan ang rendah pada kondisi asam. p" dapat mempengaruhi struktur kasein. Kasein0kasein ini berkumpul membentuk kasein misel sehingga membentuk agregat kompleks dari monomer ikatan kalsium osat ang dapat dirubah dengan 3ariasi p" rendah. Kelarutan protein adalah meniestasi termodinamik dari keseim0 bangan antara interaksi protein0protein dan interaksi protein0sol3en. Kelarutan protein di dalam suatu cairan& sesungguhna sangat dipengaruhi oleh beberapa aktor antara lain& p"& suhu& kekuatan ionik dan konstanta dielektrik 18
pelarutna Poedjiadi 1)#& sedangkan menurut Kinsella 17# aktor0aktor ang mempengaruhi siat kelarutan protein antara lain ion& p"& suhu& ukuran partikel dan proses produksi. Kelarutan juga dipengaruhi oleh sumber protein dan komposisi pelarut. -uhu amerupakan aktor ang juga memiliki pengaruh di kelarutan protein. -ecara umum& kelarutan protein meningkat pada suhu antara )$05$* C. Apabila suhuna ditinggikan dalam /aktu tertentu& protein terdenaturasi ?ong et.al., 16 dalam Pelegrine dan Maria& 2$$+#. Triono 2$1$# menatakan tiap0tiap asam amino mempunai titik isoelektris ang berbeda0beda. Titik isoelektris adalah saat dimana pada p" asam amino berada pada bentuk amoter (/itter ion#& dan pada saat titik isoelektris ini kelarutan protein menurun dan mencapai angka terendah& protein akan mengendap dan menggumpal. Pada saat titik isoelektris ini jumlah kation dan anion ang terbentuk sama banakna. -ejalan dengan pendapat -oeharsono& 1+ dalam Triono& 2$1$#& ang menatakan berdasarkan struktur molekulna& pada dasarna asam amino merupakan sena/a ang bermuatan ganda atau (/itter ion& keadaan ini mudah berubah karena dipengaruhi oleh keadaan sekitar atau p" lingkungan. Pada p" rendah suasana asam# asam amino akan bermuatan positi sedangkan pada p" tinggi suasana basa# akan bermuatan negati. Pada p" )&+E 6&8 p" isoelektris# asam amino akan berada pada keadaan dipolar atau ion (/itter. Pada keadaan ini kelarutan protein dalam air paling kecil sehingga protein akan menggumpal dan mengendap. Perlakuan penambahan asam dan pemanasan mengakibatkan gumpalan protein ang banak pada iltrat& dengan intensitas gumpalan cukup tinggi. "idrolisis protein dapat dilakukan dengan penambahan larutan asam kuat seperti "Cl dan asam lemah seperti asam asetat serta asam sitrat pada suhu tinggi ang dapat mengakibatkan terjadina denaturasi. Penambahan asam mengakibatkan penambahan ion " sehingga akan menetralkan protein dan tercapaina p" isoelektrik. Pada titik isoelektris protein bersiat hidroobik. Tiap jenis protein mempunai titik isoelektrik pada p" tertentu. Pada titik isoelektrik protein akan berikatan antara muatanna sendiri membentuk lipatan ke dalam sehingga terjadi pengendapan ang relati cepat. 1)
>ari Tabel 3.1 diperoleh intensitas kekeruhan terbanak pada saat /aktu $ menit adalah pada tabung nomor 7 dan intensitas presipitasi terbanak adalah pada tabung nomor +. -edangkan pada /aktu 1$ menit& tabung nomor 5& 7 dan + memiliki tingkat presipitasi terbanak dan kekeruhan ang paling banak pada tabung nomor 6 dan 7. -edangkan pada /aktu pengendapan 8$ menit& tabung nomor 6 ang memiliki tingkat presipitasi dan kekeruhan terbesar. >ari ketiga /aktu pengendapan tersebut& tabung nomor 6 protein mengalami tingkat intensitas presipitasi dan kekeruhan terbesar dengan p" sebesar )&). "asil ang diperoleh belum sesuai dengan teori. ,ou(id 1+5# menjelaskan bah/a kasein mudah sekali mengendap pada
titik isoelektrik
aitu pada p" )&6 E 5&$ dan memiliki kelarutan ang rendah pada kondisi asam. p" dapat mempengaruhi struktur kasein. "al ini terjadi kemungkinan disebabkan
ketidaktelitian praktikan
saat
mengamati banakna
hasil
presipitasi dan tingkat kekeruhan serta ketidakcermatan praktikan dalam mengambil aGuades maupun larutan asam asetat ang dapat mempengaruhi terhadap tingkat kelarutan dan kekeruhan protein pada kasein 'a0asetat. Menurut Triono 2$1$#& menatakan kadar protein semakin menurun dengan semakin lama /aktu perendaman. Pengendapan protein oleh asam asetat terjadi cukup cepat karena adana panas. Akan terjadi presipitasi aitu pembentukan presipitat atau partikel kecil ang melaang0laang dalam larutan dan dapat mengendap dalam /aktu singkat Triono& 2$1$#. Tabel 3.3 "asil Pengamatan Penjendalan Protein -usu -api dan -ari Kedelai 'o
1. 2. 8. ). 1. 2. 8.
,ahan 1 ml S!"! Sa#$ 8 ml larutan Ca!"# 2 1
%$ 8 ml asam asetat 1 ' 8 ml en(im bromelin nanas asam asetat 1 ' hingga p" isoelektrik 1 ml Sar$ Ke%ela$ 8 ml larutan Ca!"# 2 1$% 8 ml asam asetat 1 M 8 ml cairan buah nanas muda
Inkubasi
Intensitas K
P
-uhu kamar -uhu kamar )$oC& 15 menit +$oC
H HH HH
HHH
-uhu kamar -uhu kamar )$oC& 15 menit
H 0 HHH
15
asam asetat 1 ' hingga p" isoelektrik Keterangan : ).
K : kekeruhan # P : presipitasi H# 0# : tidak ada
+$oC
HHH
# : agak keruh H# : sedikit endapan # : keruh HH# : cukup endapan # : sangat keruh HHH# : banak endapan
Pada percobaan kedua dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan Ca!"#2 kalsium hidroksida#& en(im bromelin dari buah nanas& C"8C!!" asam asetat# 1 ' dan pengaruh suhu inkubasi terhadap penjen0 dalan protein susu sapi dan sari kedelai. >ari hasil percobaan dapat dilihat penambahan Ca!"# 2 pada susu sapi dengan suhu kamar terjadi keruh dengan sedikit endapan& sedangkan pada susu kedelai sangat keruh dengan sedikit endapan. Menurut hao 2$$5#& kandungan kalsium osat pada susu sapi lebih banak daripada sari kedelai& kandungan kalsium dalam susu kedelai alami hana 2$$ mg< dibandingkan dengan susu sapi& ang mengandung 12$$ mg<. -ehingga kandungan kalsium osat ang terdapat pada susu sapi lebih banak daripada sari kedelai. Ca!"#2 merupakan elektrolit kuat ang mudah larut ke dalam air menjadi ion Ca2. Menurut Dahau 2$18#& ion Ca 2 memberikan pengaruh besar terhadap proses koagulasi kasein susu. Pada sampel 1$$ ml susu sapi dilakukan perlakuan penambahan 8 ml asam asetat 1 ' hingga mencapai titik p" isoelektrik ang diinkubasi pada suhu kamar dan suhu +$*C. ,erdasarkan Tabel 3.2 pada suhu kamar tampak agak kekeruhan dan cukup endapan& sedangkan pada suhu +$*C sedikit keruh dan banak endapan. Pada sampel 1$$ ml sari kedelai dengan penambahan 8 ml asam asetat 1 ' hingga mencapai titik isoelektrik ang diinkubasi pada suhu kamar dan suhu +$ oC dihasilkan intensitas presipitasi dan kekeruhan. Pada inkubasi suhu kamar tampak keruh dan tidak terdapat endapan& sedangkan pada suhu +$oC tampak sedikit keruh dan banak endapan. >ari percobaan ditunjukkan pengaruh penambahan 8 ml en(im bromelin pada penjendalan protein susu sapi dan sari kedelai ang diinkubasi suhu )$oC selama 15 menit. Pada sampel 1$$ ml susu sapi tampak keruh dan cukup endapan& sedangkan pada sampel 1$$ ml sari kedelai tampak sedikit 16
keruh dan banak endapan. @n(im bromelin pada nanas termasuk dalam golongan en(im protease ekstraseluler ang dapat menghidrolisis protein menjadi sena/a0sena/a ang lebih sederhana seperti peptida rantai pendek dan asam amino -alahudin& 2$11#. ,erdasarkan percobaan pengamatan penjendalan protein kasein pada susu sapi dan sari kedelai diperoleh urutan sampel ang mengalami penjendalan tertinggi hingga terendah. Pada sampel susu sapi dengan penambahan 8 ml asam asetat 1 ' ang diinkubasi pada suhu +$*C terlihat hasil presipitasi tertinggi dengan sedikit keruh. -elanjutna pada penambahan 8 ml en(im bromelin ang diletakkan pada suhu )$oC selama 15 menit menunjukkan adana cukup endapan dengan tingkat kekeruhan ang cukup& kemudian susu sapi ang diberi penambahan 8 ml asam asetat 1 ' pada suhu ruang menunjukkan adana cukup endapan dan keruh& sedangkan pada penambahan 8 ml larutan Ca!"#2 menunjukkan presipitasi terendah dengan tingkat kekeruhan ang cukup. Pada sampel sari kedelai& dengan penambahan 8 ml asam asetat 1 ' ang diinkubasi pada suhu +$*C dan penambahan 8 ml en(im bromelin pada suhu )$ oC terlihat hasil presipitasi tertinggi dengan sedikit keruh. -elanjutna pada penambahan 8 ml larutan Ca!"#2 ang diletakkan pada suhu ruang menunjukkan adana sedikit endapan dengan tingkat kekeruhan ang sangat keruh& kemudian sari kedelai ang diberi penambahan 8 ml asam asetat 1 ' pada suhu ruang menunjukkan presipitasi terendah dengan tingkat kekeruhan ang cukup keruh. Menurut Triono 2$1$# Pada p" )&+E 6&8 p" isoelektris# asam amino akan berada pada keadaan dipolar atau ion (/itter. Pada keadaan ini kelarutan protein dalam air paling kecil sehingga protein akan menggumpal dan mengendap. Perlakuan penambahan asam dan pemanasan mengakibatkan gumpalan protein ang banak pada iltrat& dengan intensitas gumpalan cukup tinggi. -emakin tinggi suhu sebanding lurus dengan semakin besarna pula kekeruhan dan presipitasi. -ehingga hasil percobaan telah sesuai dengan teori.
17
"al ini terlihat dari hasil kekeruhan dan presipitasi ang paling tinggi dari sampel dengan penambahan asam asetat 1 ' setelah pemanasan +$ oC Menurut Anggraini 2$18# en(im bromelin ang ditambahkan ke sampel dapat menurunkan kelarutan protein dalam sampel karena en(im ini merupakan en(im proteolitik. -iat en(im jenis ini aitu menebabkan penggumpalan protein karena en(im ini dapat memutus ikatan peptida pada protein. Penambahan en(im bromelin menebabkan kekeruhan sebagai akibat dari
penggumpalan
protein
ang
terjadi.
"asil
praktikum
ternata
menimpang dari teori karena pada praktikum justru dihasilkan presipitasi. Menurut Dahau 2$18#& Ca!"#2 tidak memberikan perbedaan pengaruh nata terhadap kelarutan protein dan kelarutan kalsium. Ion Ca memberikan pengaruh besar terhadap proses koagulasi kasein susu oleh rennet& khususna pada tahap agregasi. Interaksi ang tidak nata berdasarkan analisis ragam menunjukkan bah/a interaksi antara Ca!"# 2 dan p" memiliki kekuatan ang sama besar pada kelarutan protein dalam pembentukan ikatan crosslink kasein sehingga terbentuk net/ork antara kasein dengan Ca-! ) ang sudah optimal dalam mengikat kasein sehingga tidak terjadi perbedaan kelarutan protein pada semua perlakuan. Karena protein tidak terlarut inilah menebabkan kekeruhan pada sampel ang diberi penambahan Ca!"# 2 1$%. Ca!"#2 berperan sebagai garam. 4aram dapat berperan sebagai elektrolit& aitu mampu memecah ikatan air dalam molekul protein& sehingga dapat mengakibatkan terjadina denaturasi protein. arutan kimia dapat mengganggu berbagai jenis gaa tarik lemah dalam konortasi protein. Perendaman dalam asam asetat memungkinkan kerusakan protein. Perendaman dalam asam asetat memungkinkan kerusakan protein. ,eberapa jenis protein larut dalam air. -iat isoelektrik asam amino pada rangkaian peptida protein juga dikha/atirkan meningkatkan ke0 larutan protein terhadap media perendam sehingga menurunkan konsentrasi nutrisi protein. Pada pengaruh asam asetat terhadap protein dimana kon0 ormasi
protein
terbentuk
karena adana
ikatan disulida& kumpulan
hidroob& ikatan hidrogen& atau ikatan ion antara gugus C!!0 dan "8 ' & 1+
denaturasi terjadi ketika protein mengalami gangguan pada jenis0jenis ikatan lemah. ,ahan kimia& pelarut organik& urea dan keasaman mengganggu gaa tarik ang lemah pada konormasi protein uliasari& 2$11#. ,ila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah& maka dikatakan protein ini terdenaturasi. -ebagian besar protein globuler mudah mengalammi denaturasi. Fika ikatan0ikatan ang membentuk konigurasi molekul tersebut rusak& molekul akan mengembang. >enaturasi dapat diartikan suatu perubahan atau modiikasi terhadap struktur sekunder& tersier& dan kuartener terhadap molekul protein& tanpa terjadina pemecahan ikatan0ikatan ko3alen. Karena itu denaturasi dapat pula diartikan suatu proses terpecahna ikatan hidrogen& interaksi idroobik& ikatan garam& dan terbukana lipatan atau /iru molekul. Protein ang terdenaturasi berkurang kelarutanna. Ada dua macam denaturasi& aitu pengembangan rantai peptida dan pemecahan protein menjadi unit ang lebih kecil tanpa disertai pengembangan molekul. Terjadina kedua jenis denaturasi ini tergantung pada keadaan molekul. ang pertama terjadi pada rantai polipeptida& sedangkan ang kedua terjadi pada bagian0bagian molekul ang tergabung dalam ikatan sekunder ?inarno& 2$$+#. -edangkan menurut 4aman dan -herrington 1+1#& protein dapat mengalami suatu proses ang dikenal sebagai denaturasi& jika struktur sekunderna berubah tetapi struktur perimerna tetap. ,entuk molekulna mengalami perubahan& biasana karena terpecah atau terbentukna ikatan0 ikatan silang tanpa mengganggu urutan asam aminona. Proses ini biasana tidak dapat berlangsung baik (“irreversible”), sehingga tidak mungkin untuk mendapatkan kembali struktur asal protein itu. >enaturasi dapat merubah siat protein& menjadi lebih sukar larut dan makin kental. Keadaan ini disebut koagulasi. Protein ang menggumpal atau mengendap merupakan salah satu ciri isik dari terdenaturasina suatu protein. Terjadina denaturasi pada protein ini dapat disebabkan oleh banak aktor& seperti pengaruh pemanasan& asam atau basa& garam& dan pengadukan. Masing0masing cara mempunai pengaruh ang berbeda0beda terhadap denaturasi protein. Protein akan mengalami denaturasi apabila dipanaskan pada suhu 5$*C sampai +$*C. aju denaturasi protein dapat 1
mencapai 6$$ kali untuk tiap kenaikan 1$*C. Koagulasi ini hana terjadi apabila larutan protein berada pada titik isoelektrikna. Protein ang terdenaturasi pada titik isoelektrikna masih dapat larut pada p" di luar titik isoelektrik tersebut. Air ternata diperlukan untuk proses denaturasi oleh panas Poedjiadi& 1) dalam Triono& 2$1$#. >ampak negati dari penjendalan menurut -umardjo 2$$6#& larutan protein akan menggumpal apabila mengenai kontak dengan asam mineral pekat& seperti asam klorida pekat atau asam belerang pekat. 4umpalan putih ang terbentuk menerupai cincin menunjukkan bah/a urine tersebut mengandung protein albumin. 4aram0garam logam berat pada kadar tertentu sangat berbahaa bagi tubuh apabila terikut masuk ke dalam tubuh lambung# bersamaan dengan makanan atau minuman. -usu atau putih telur lah sebagai pena/arna. >alam hal ini& protein ang ada dalam susu atau putih telur tersebut dengan larutan garam logam berat akan membentuk gumpalan ang sukar larut dan dapat dikeluarkan dari lambung dengan obat perangsang muntah emetik# -umardjo& 2$$6#. >ampak positi dari penjendalan protein antara lain menurut Kusnandar 2$1$#& dengan bantuan pemanasan dan keberadaan air protein dapat membentuk matriks gel dan meneimbangkan interaksi antara protein0 protein dan protein0pelarut di dalam produk pangan. Matriks gel ini dapat mengikat air& lemak& dan ingridien lainna untuk dapat menghasilkan berbagai jenis produk& seperti adonan roti& tahu& keju dan oghurt.
E. KESIMPULAN ,erdasarkan hasil Praktikum ,iokimia Acara III Protein& dapat
disimpulkan bah/a : 1. Titik isolektris dapat diketahui berdasarkan tingkat kekeruhan dan endapan ang terdapat pada sampel. 2. >ari hasil percobaan& penambahan perlakuan ang berbeda pada protein susu sapi dan sari kedelai berpengaruh terhadap hasil penjendalan protein kasein.
2$
DA&TAR PUSTAKA
Anggraini& Di(k Permata. 2$18. Pengaruh Level Enzim Bromelin dari anas !asa" dalam Pembuatan #ahu $usu terhada% &endemen dan 'e"enyalan #ahu $usu. Furnal Ilmu Peternakan. Bol. 1. 'o. 2. "al: 5$70 518. ,ou(id& ".& M. D. ,audr& . Paugama& ;. Dousseau& . >erriche and '. @. ,ettahar. 2$$+. m%act * +eta Potential nd $ize * -aseins s Precursors * ouling /e%osit n Limiting nd -ritical lu0es n $%iral,1ltra*iltration * !odi*ied $"im !il"s. -cience >irect. Fournal o Membrane -cience. 81). "al. 67075. ,uckle& K. A. 1+5. lmu Pangan. 9I Press. Fakarta. Cahadi& ?isnu. 2$$7. 'edelai 'hasiat dan #e"nologi. PT ,umi Aksara. Fakarta @stiasih& Teti. 2$12. dsor%si 'om%etiti* os*oli%id %ada Permu"aan 2lobula !inya" dalam $istem Emulsi yang /istabilisasi 'aseinat . Furnal Teknologi Pertanian Bol. 18. 'o. 1. "al. 16026. 4aman& P.M.& dan K., -herrington. 1+1. lmu Pangan utrisi dan !i"robiologi Edisi 'edua. 9ni3ersitas 4adjah Mada Press. ogakarta. 4inting& 'ur(ainah.& dan @lsegustri Pasaribu. 2$$5. Pengaruh #em%eratur /alam Pembuatan 3oghurt dari Berbagai 4enis $usu dengan !engguna"an Lactobacillus Bulgaricus dan $tre%tococcus #hermo%hilus. Furnal Agribisnis Peternakan& Bol. 1. 'o. 2. "al. 78077. "aloho& ?iraani ;ebi dan ?ahono "adi -usanto. 2$15. Pengaruh Penambahan arutan -usu Kapur dan -tpp $odium #ri%oly%hos%at # Terhadap Kualitas 4ula Kelapa -ocos nuci*era L#. 4urnal Pangan dan groindustri, Bol. 8& 'o 8 "al. 116$0117$. "oman& Fa D.& dan Michael F Bal3o. 2$$). Protein 5 6hich s Best7. Fournal o -ports -cience and Medicine Bol. 8. "al. 11+018$. Familah& ,.& A Mohamed.& et.al. 2$$. Fournal: Protein8$tarch nteraction nd #heir E**ect on #hermal and &heological -haracteristics o* ood $ystem. 9ni3ersit Putra Malasia 9PM#. Malasia. Kurniastuti& et. 1. Penghambatan 'oagulasi $usu %ada Pemanasan dengan Pati 9asil !odi*i"asi. ,uletin Penalaran Mahasis/a 94M. Bol. 2. 'o.1. "al. 2602. Kusnandar& ;eri. 2$1$. 'imia Pangan 'om%onen !a"ro. >ian Dakat. Fakarta. 'urika& Irnia.& dan 'ur "idaat. 2$$1. Pembuatan sam setat dari ir 'ela%a $ecara ermentasi 'ontinyu !engguna"an 'olom Bio8"sidasi . Bol. 2. 'o. 1. "al. 51057.
21
Pelegrine& >aniela "elena 4uimarJes.& dan Maria There(a de Moraes -antos 4omes. 2$$+. 6hey %roteins solubility curves at several tem%eratures values. Cincia e 'atura& 9;-M. Bol. 8$. 'o. 1. "al. 17 E 25. Poejiadi& A.1). Bio"imia. 9I0Press. Fakarta. Dahau& Prem Puspita/ati. 2$18. !odi*i"asi 'asein dengan -a-l : dan %9 yang Berbeda /itin;au dari 'elarutan Protein, 'elarutan 'alsium, Bobot !ole"ul dan !i"rostru"tur. -alahudin& ;arid. 2$11. Pengaruh Bahan Pengenda% %ada solasi Enzim Bromelin dari Bonggol anas. ,iopropal Industri. I--' 2$+0$+77. Bol. 2. 'o. 1. "al. 27081. -umardjo& >amin. 2$$6. Penerbit ,uku Kedokteran : @4C. F akarta. Triono& Agus. 2$1$. !em%ela;ari Pengaruh Penambahan Bebera%a sam Pada Proses solasi Protein #erhada% #e%ung Protein solat 'acang 9i;au Phaseolus radiatus L.#. I--' : 1)110)216. "al. 10. ?inarno& ;.4. 2$$+. 'imia Pangan dan 2izi Edisi #erbaru. PT @mbrio ,iotekindo. ,ogor. uliasari& 'o3a.& "erlina dan ?illian Aprianto. Pengaruh sam setat terhada% 'onsentrasi e, -u dan Protein /aun Eceng 2ondo" (Eichornia crassi%es). Furnal Penelitian -aiins. Bol. 1). 'o. 2. "al. 2+082. hao& ongdong. 2$$5. -alcium Bioavailability o* -alcium -arbonate ortis !il" in 3oung 6omen. F' The Fournal o 'utrition. "al. 287. i3ano3ic& I3an.& u(ana Bastag.& -enka Popo3ic.& jiljana Popo3ic and >raginja Pericin. 2$$. 9ydrolysis o* 9ull8Less Pum%"in il -a"e Protein solate by Pe%sin. International Fournal o ,iological& ,iomolecular& Agricultural& ;ood and ,iotechnological @ngineering Bol.5. 'o.8. "al. )0+.
22
