analisis kadar protein

ANALISIS KADAR PROTEIN (I) I.

TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk menganalisis kadar protein dalam suatu bahan dengan metode Gunning.

II.

DASAR TEORI

Protein adalah senyawa organik yang selalu ada dalam setiap organisme di alam. Hasil analisis elementer berbagai macam protein menunjukkan bahwa setiap molekul protein mengandung karbon (51-55% berat), nitrogen (6,5-7,3%), oksigen (20-24%), hidrogen (15-18%), belerang (0-2%), dan fosfor (1-10%) (Wertheim and Jeskey, 1956). Adanya unsur nitrogen merupakan ciri khas senyawa-senyawa protein karena unsur ini tidak ditemukan dalam senyawa-senyawa lemak dan karbohidrat sederhana. Oleh karena itu, kadar protein dalam suatu bahan dapat ditentukan sengan mengatur kadar nitrogen pada bahan tersebut. Pada dasarnya, analisis nitrogen dalam bahan-bahan organik dilakukan sengan mengkonversikan nitrogen menjadi NH 3 kemudian menentukan jumlah NH 3 yang terbentuk. Salah satu cara penentuan nitrogen total yang banyak dilakukan di laboratorium adalah metode Gunning (Griffin, 1955). Analisis dengan metode Gunning mengikuti prosedur Kjeldahl yang terdiri atas tiga langkah berikut. 1. Destruksi Dengan penambahan asam sulfat pekat, nitrogen dilepaskan dari molekul  protein dan terkonversi menjadi garam ammonium sulfat menurut reaksi  berikut.  N (dalam protein) + H2SO4 pekat  (NH4)2SO4

(1)

2. Distilasi Langkah ini bertujuan untuk melepaskan nitrogen dari cairan hasil destruksi. Selama nitrogen masih terikat sebagai garam ammonium sulfat, hanya air  yang akan teruapkan selama distilasi. Untuk membebaskan NH 3 dari cairan hasil destruksi, garam (NH4)2SO4 direaksikan dengan basa kuat, misalnya  NaOH sehingga terjadi reaksi sebagai berikut.

(NH4)2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2NH4OH

(2)

Menurut Petruci, keseimbangan antara ion NH 4+ dan NH3 dalam cairan  pada suhu 25 °C adalah (Kalsum dkk., 1997) :

 ()   

(3)

Dengan demikian, agar seluruh NH 4+ dapat terkonversi menjadi NH3, konsentrasi OH- dalam sistem tersebut harus cukup tinggi maka distilasi dilakukan pada keadaan basa. Kemudian NH 3 yang terlepas segera ditangkap dengan larutan asam yang telah diketahui normalitasnya.

3. Titrasi Ammonia yang dilepaskan selama proses distilasi akan bereaksi dengan asam penangkapnya membentuk garam ammonium. Dengan titrasi alkalimetri dapat ditentukan jumlah asam yang masih tersisa pada larutan  penangkapnya. Setelah kadar nitrogen total diketahui dari analisis Gunning, maka untuk menentukan kadar-kadar protein diperlukan faktor konversi yang menghubungkan berat protein dengan berat nitrogen total dalam bahan.

(  )  (   )(  ) Secara

(4)

kasar, dengan menganggap bahwa kadar nitrogen rata-rata

dalam protein adalah 16% berat, maka:

           

(5)

Untuk kebanyakan makanan, faktor konversi 6,25 memberikan hasil yang cukup teliti. Tetapi untuk bahan-bahan yang mengandung protein-protein istimewa, kadang kandungan nitrogen dalam proteinnya tidak dapat dianggap 16% sehingga diperlukan faktor konversi khusus, misalnya 5,70 untuk  gandum dan 6,38 untuk susu (Griffin, 1955).

III.

METODOLOGI PERCOBAAN

A. Bahan 

Kacang-kacangan (Kacang hijau, kacang kedelai, kacang merah, atau kacang tholo)



Aquadest



H2SO4 pekat (98%)



K 2SO4



CuSO4



HCl



 NaOH



Zinc



Indikator  Phenolphpthalein



Indikator  Methyl Orange

B. Alat 

Botol semprot



Rangkaian alat distilasi



Pompa vakum



Labu Kjedahl



Statif + klem



Kompor listrik 



Baskom



Buret 50 ml



Gelas erlenmeyer 125 ml



Gelas erlenmeyer 250 ml



Gelas erlenmeyer 500 ml



Gelas beker 250 ml



Gelas ukur 100 ml



Gelas arloji



Petri disk 



Sendok plastik 



Sendok logam



Gelas pengaduk 



Botol timbang



Bola penghisap



Penghisap asam pekat



Pipet tetes



Pipet volum 10 ml



Pipet volum 25 ml



Pipet ukur 10 ml



Corong gelas

C. Rangkaian Alat Percobaan

D. Identifikasi Hazard dan Alat Proses Seluruh proses, kondisi dan bahan-bahan yang berpotensi untuk  menimbulkan kecelakaan atau berbahaya selama melakukan praktikum dijabarkan beserta penanggulangannya.

E. Penggunaan Alat Perlindungan Diri Alat-alat perlindungan diri yang digunakan pada praktikum ini disebutkan dan dijabarkan.

F. Manajemen Limbah Limbah yang dihasilkan pada praktikum ini dijabarkan dan dijelaskan  jenis pembuangan limbah yang sesuai untuk limbah tersebut.

G. Cara Kerja 1. Standarisasi 

Standarisasi larutan HCl HCl pekat (37%) diambil sebanyak 2,10 ml dan dituangkan ke dalam gelas beker yang telah berisi aquadest  50 ml.  Aquadest  ditambahkan hingga volume larutan HCl menjadi 250 ml. Larutan HCl digunakan untuk mengisi buret hingga penuh. Sebanyak 0,20 gram boraks diambil dan dilarutkan dengan 25 ml aquadest dalam gelas erlenmeyer 125 ml. Larutan boraks ditambahkan 3 tetes indikator  methyl orange dan dititrasi hingga berubah warna menjadi merah muda. Kebutuhan larutan HCl untuk titrasi dicatat. Percobaan diulangi hingga diperoleh 2 data titrasi.



Standarisasi larutan NaOH Larutan NaOH 0,1 N dibuat dengan melarutkan 1 gram NaOH pellets ke dalam 250 ml aquadest  dan diaduk hingga homogen. Larutan tersebut diambil sebanyak 10 ml dan dituang ke dalam erlenmeyer 125 ml. Tiga tetes indikator   phenolphpthalein ditambahkan, kemudian larutan dititrasi dengan larutan HCl hingga terjadi perubahan warna larutan menjadi bening. Kebutuhan larutan HCl untuk titrasi dicatat. Titrasi diulangi hingga diperoleh 2 data.

2. Destruksi Sebanyak 1,5 gram bahan yang akan dianalisi dimasukkan ke dalam labu Kjedahl bersama-sama dengan 10 gram K 2SO4, 0,2 gram CuSO 4, dan 25 ml H2SO4 pekat (98%), kemudian dipanaskan dengan kompor listrik dalam lemari asam. Selama proses pemanasan, sesekali labu diputar dan blower  dinyalakan apabila terbentuk asap. Pemanasan dilakukan hingga kabut dalam labu Kjedahl hilang dan warna cairan menjadi jernih kehijauhijauan. Biasanya proses pemanasan berlangsung selama ±2 jam.

Selanjutnya labu didinginkan dengan menyalakan blower dan meletakkan labu Kjedahl di atas keramik selama ±15 menit. 3. Distilasi Rangkaian alat distilasi dipanaskan selama ±30 menit sebelum distilasi dimulai. Baskom berisi air dan pecahan es disiapkan untuk proses  pendinginan selama penambahan larutan NaOH. Ke dalam labu Kjedahl ditambahkan 175 ml aquadest, 2 butir Zinc dan 3 tetes indikator   phenolphpthalein, kemudian labu dicelupkan ke dalam baskom sambil digoyang-goyangkan. Larutan NaOH 50% dibuat dengan melarutkan 20 gram NaOH  pellets ke dalam 20 ml aquadest  hingga larut seluruhnya. Larutan NaOH 50% kemudian ditambahkan ke dalam labu sedikit demi sedikit hingga campuran menjadi basa, ditandai dengan perubahan warna campuran menjadi ungu kebiruan. Campuran akhir kemudian dibagi menjadi 2 bagian dengan volume yang sama. Salah satu sampel dimasukkan ke dalam rangkaian alat distilasi. Gelas erlenmeyer 250 ml  pada rangkaian alat distilasi diisi dengan larutan HCl 0,1 N sebanyak 75 ml dan ditambahkan 3 tetes indikator  methyl orange sebagai larutan  penangkap. Distilasi dihentikan ketika volume larutan pada saat larutan  penangkap sudah mencapai 200 ml. Larutan sampel dikeluarkan dengan menggunakan pompa vakum. Cara yang sama dilakukan untuk sampel kedua. 4. Titrasi Larutan penangkap hasil distilasi dipindahkan ke dalam gelas erlenmeyer  500 ml. Larutan tersebut kemudian dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N hingga terjadi perubahan warna menjadi kuning. Volume larutan NaOH yang diperlukan dicatat. Cara yang sama dilakukan untuk sampel kedua.

H. Analisis Data Dari analisis dengan cara Gunning yang telah dilakukan, diperoleh data yang berupa volum larutan NaOH 0,1 N yang dibutuhkan untuk menetralkan kelebihan HCl penangkap. Jikan digunakan Va mL larutan HCl penangkap dengan normalotas Na grek/liter dan untuk titrasi diperluka larutan NaOH dengan normalitas Nb grek/liter sebanyak Vb mL, maka :

Jumlah larutan penangkap HCl mula-mula

= (Va.Na) mgrek 

Sisa larutan HCl penangkap setelah distilasi = mgrek NaOH untuk titrasi = (Vb.Nb) mgrek  Jumlah mgrek NH3 hasil distilasi

= jumlah mgrek larutan HCl  penangkap yang bereaksi = (Va.Na-Vb.Nb) mgrek 

Jumlah mgrek N total

=

jumlah

mgrek

NH3

hasil

distilasi = (Va.Na-Vb.Nb) mgrek  Dengan demikian maka : Berat N total dalam bahan = (Va.Na-Vb.Nb) mgrek x (Berat atom N) mgram Dengan memasukkan faktor koreksi (F) yang sesuai untuk jenis bahan yang dianalisis, maka berat protein (wp, mgram) dalam bahan adalah : Wp = berat total N dalam bahan (mgram) x F

     

Wp = (Va.Na-Vb.Nb) x (Berat atom N) x (F) Jika berat cuplikan yang dianalisis adalah W mgram, maka kadar protein dalam bahan ini (dalam % berat) adalah : P=

  

Untuk mengetahui kesalahan relatif dalam percobaan, diperlukan data kadar   protein dalam bahan sebenarnya (kadar dalam referensi) : % kesalahan relatif = IV.

 |  |    

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil percobaan ditampilkan dan dibahas secara kualitatif maupun kuantitatif. Pembahasan mengenai hasil percobaan dikaitkan dengan teori yang ada.

V.

KESIMPULAN

Kesimpulan besisi poin-poin yang dapat diambil pada percobaan ini.

VI.

DAFTAR PUSTAKA

Griffin, R. C., 1955, “Technical Methods of Analysis”, pp. 87-94, Mc.Graw-Hill Book Company, Inc., New York.

Kalsum, U., Sediawan, W. B., dan Rochmadi, 1997, “ Desorpsi Ammonia dari Air  ke Udara dalam Tangki Berpengaduk ”, Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia FT-UGM, 115-122. Wertheim, E., And Jeskey, H., 1956, “ Introductory Organic Chemistry”, pp. 339254, Mc.Graw-Hill Book Company, Inc., New York.

LAPORAN SEMENTARA ANALISIS KADAR PROTEIN (I)

 Nama : 1.

NIM :

2. 3. Hari, tanggal

:

Asisten

: Irsan Ibadurrahman/Latifa Seniorita

1. Data Bahan Uji Bahan yang dianalisis : Berat sampel

:

gram

2. Standarisasi Larutan HCl Volum HCl pekat

:

ml

Volum larutan HCl

:

ml

Volum larutan boraks :

ml

 No

Volum HCl, ml

Massa boraks, gram

1. 2.

3. Standarisasi Larutan NaOH Massa NaOH

:

gram

Volum larutan NaOH :  No

ml

Volum larutan NaOH, ml

Volum larutan HCl, ml

1. 2.

4. Titrasi Asam Penangkap  No

Volum Asam Penangkap, ml Mula-mula

Akhir 

Volum NaOH, ml

1. 2. 5. Pengamatan Perubahan Warna Destruksi

DestruksiDestilasi

Distilasi

Titrasi Asam Penangkap

Yogyakarta, Asisten Jaga,

Praktikan, 1. 2. 3.