protein

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA PANGAN PROTEIN

DisusunOleh : Laila Sausan El Islami Lisnawati

A1F016070

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO 2016

A.

I. Latar Belakang

PENDAHULUAN

Protein merupakan salah satu unsur terpenting penyusun makhluk hidup. Seperti halnya unsur lainnya seperti karbohidrat, protein juga memiliki sifat dan fungsi. Sifat-sifat dan fungsi protein ditentukan oleh jenis dan urutan asam amino. Beberapa fungsi utama protein dalam organisme kehidupan antara lain; sebagai  bahan penyusun selaput sel dan dinding sel, jaringan pengikat, pembentuk membran sel, mengangkut molekul-molekul lain (hemoglobin) dan sebagai zat antibodi. Di dalam kehidupan, protein memegang peranan yang penting pula. Proses kimia dalam tubuh dapat berlangsung dengan baik karena adanya enzim, suatu  protein yang berfungsi sebagai biokatalisator. Kita dapat memperoleh protein dari bahan makanan yang banyak mengandung protein, misalnya pada hewan terkandung protein hewani, sedangkan  pada tumbuhan terkandung protein nabati. Protein merupakan polipeptida berbobot molekul tinggi yang terdapat secara alami. Polipeptida yang memiliki hanya asam amino saja digolongkan sebagai protein sederhana. Protein terkonjugasi mengandung komponen bukan asam amino yang dikenal sebagai gugus prostetik di samping kerangka utama asam amino. Dalam ilmu Kimia, pencampuran atau penambahan suatu senyawa dengan senyawa yang lain dikatakan bereaksi bila menunjukkan adanya tanda terjadinya reaksi, yaitu: adanya perubahan warna, timbul gas, bau, perubahan suhu, dan adanya endapan. Pencampuran yang tidak disertai dengan tanda demikian, dikatakan tidak terjadi reaksi kimia. Ada beberapa reaksi khas dari protein yang menunjukkan efek/tanda terjadinya reaksi kimia, yang berbeda-beda antara  pereaksi yang satu dengan pereaksi yang lainnya. Semisal reaksi uji protein (albumin) dengan Biuret test yang menunjukkan perubahan warna, belum tentu sama dengan pereaksi uji lainnya. Untuk membuktikan kebenaran teori tersebut maka dianggap penting melakukan percobaan ini

B.

Tujuan

II.

TINJAUAN PUSTAKA

Protein merupakan makromolekul yang sangat penting baik peranannya dalam sistem biologis, kontribusinya sebagai sumber nutrisi, maupun dalam mempengaruhi kualitas pangan. Dalam proses pengolahan pangan, protein dapat  berperan

dalam

mengentalkan,

mempengaruhi

membentuk

gel,

karakteristik

produk

pangan,

misalnya

menstabilkan

emulsi,

membentuk

buih,

membentuk flavor, dan sebagainya. (Kusnandar, 2010) Pada susu, protein terbagi menjadi dua kelompok utama yaitu kasein yang dapat diendapkan oleh asam dan enzim renin dan protein whey yang dapat mengalami denaturasi oleh panas pada suhu ± 65ºC. (Buckle, 1985). Protein digunakan sebagai pembentuk gel atau menunjang proses gelasi (gelation). Protein kasein mudah mengalami gelasi pada kondisi pH 4,6 atau dikombinasikan dengan  penambahan enzim proteolitik, misalnya renin. Protein whey juga dapat membentuk gel dengan kondisi pH sekitar netral (6,5-8) dan disertai proses  pemanasan (> 60ºC), serta bila perlu dengan penambahan garam, baik bervalensi satu atau dua. Berdasarkan sifat ini kasein dapat digunakan untuk pembuatan keju, sedangkan protein whey untuk ingridien produk sosis, keju analog, puding, cake dan confectionary( Legowo, 2010) Gelasi merupakan proses pembentukan gel. Protein dapat membentuk gel dengan adanya asam, aktivitas enzim, pemanasan dan penyimpanan. Gel tersebut merupakan jaringan protein, yang terbentuk dari interaksi antar protein Dapat juga terjadi suatu struktur yang intermediate atau antara keruh dan bening. Denaturasi  protein dapat terjadi secara parsial ditunjukkan dengan larutan yang agak keruh dan terjadi secara keseluruhan ditunjukkan pada larutan keruh. (Itoh,2009) Mekanisme gelasi atau penggumpalan protein dapat melalui 2 cara. Pertama, akibat denaturasi protein, konformasi molekul protein berubah, baik karena  pemanasan atau kimiawi. Kedua, tahap penggumpalan karena peristiwa denaturasi  protein merupakan syarat mutlak, dimana penggumpalan akan membuka

kesempatan molekul protein saling berinteraksi satu dengan lainnya, sehingga  peristiwa gelasi atau terbentuknya gel terjadi. (Widjanarko,2008) Gel terbentuk dari polimer atau rantai-rantai protein yang berikatan silang (membentuk cross-link) melalui ikatan-ikatan kimia baik kovalen maupun nonkovalen yang selanjutnya membentuk “network” yang mampu memerangkap air dan juga senyawa senyawa dengan bobot molekul rendah. Produk pangan yang  bebbasis gelasi protein diantaranya keju, tofu(tahu), dan cakes. Gel terbentuk ketika sebagian protein unfolded  membentuk segmen polipeptida uncoiled   yang berinteraksi pada titik tertentu membnetuk jaringan tiga dimensi. Formasi gel merupakan hasil dari ikatan hidrogen, interaksi ion dan hidrofobik, ikatan Van der Waals, ikatan kovalen disulfide, serta kekuatan gel hubungannya dengan ukuran dan bentuk polipeptida dalam matriks gel. (Kusnandar, 2010) Denaturasi dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tersier, dan kwartener terhadap molekul protein tanpa terjadinya  pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Oleh sebab itu, denturasi dapat pula diartikan sebagi suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul. Pemekaran atau pengembangan molekul protein yang terdenaturasi aka membuka gugus reaktif yang ada pada rantai polipeptida. Selanjutnya kan terjadi pengikatan kembali pada gugus reaktif yang sama atau yang  berdekatan. Bila unit ikatan yang terbentuk cukup banyak sehingga protein tidak lagi terdispersi sebagai suatu koloid, maka protein tersebut akan mengalami koagulasi. Apabila ikatan-ikatan antara gugus-gugus reaktif protein tersebut menahan selruh cairan, maka akan terbentuklah gel. Sedangkan bila cair an terpisah dari protein yang terkoagulasi itu, maka protein akan mengendap. (Junianto,2010)

III. A.

Alat dan Bahan Alat Bahan

B.

Prosedur Kerja

METODE PRAKTIKUM

IV. A.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil a. Gelasi Protein Bahan

Perlakuan

CaCl2 Asam asetat Susu

Banyak

Tingkat

Endapan

Kekeruhan

-

-

+++

+++

+

+++

++++

++++

-

-

glasial 10%  Nanas Jeruk nipis kontrol

Parameter :

a. Banyak Endapan -

: Tidak ada

+

: Sedikit

++

: Agak banyak

+++

: Banyak

++++

: Sangat Banyak

 b. Tingkat Kekeruhan -

: Tidak Ada

+

: Sedikit Keruh

++

: Agak Keruh

+++

: Keruh

++++

: Sangat Keruh

B.

Pembahasan a. Gelasi dan presipitasi protein

Pembentukan gel atau penggumpalan merupakan salah satu sifat susu yang  paling khas. Penggumpalan dapat disebabkan oleh kegiatan enzim atau  penambahan asam. (Kusnandar, 2010). Pembentukan gel didahului dengan proses  pemanasan pada waterbath selama 3 menit, hingga suhu dari susu mencapai 7075ºC. Ketika susu dipanaskan maka akan terjadi denaturasi parsial terhadap protein. Dengan bantuan pemanasan, protein dapat membentuk matriks gel dengan menyeimbangkan interaksi antara protein-protein dan protein-pelarut. Struktur  protein dapat dibagi menjadi empat bentuk antara lain primer, sekunder, tersier dan  juga kwartener. Protein dipanaskan agar molekulnya terbuka sehingga mudah terjadi pembentukan gel. Kasein pada susu merupakan protein yang dapat mengendap. Susu s ebelum dipanaskan dan ditambah bahan lain proteinnya tercampur rata. Tetapi setelah diberi perlakuan, protein mengendap yang tadinya larut jadi tidak lar ut, dan terjadi gelasi atau pembentukan gel dan pengendapan protein atau presipitasi. Protein yang terdenaturasi berkurang kelarutannya. Lapisan molekul protein  bagian dalam yang bersifat hidrofobik berbalik keluar, sedangkan bagian luar yang  bersifat hidrofil terlipat ke dalam. Pelipatan ini terjadi khususnya bila larutan  protein telah mendekati pH isoelektrik dan akhirnya protein akan menggumpal dan mengendap. Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang dan menjadi asimetrik, demikian juga sudut putaran optik larutan protein akan meningkat. Enzim-enzim yang gugus protestiknya terdiri dari protein akan kehilangan aktivitasnya sehingga tidak berfungsi lagi sebagai enzim yag aktif. Senyawa kimia seperti urea dan garam guanidina dapat memecah ikatan hidrogen yang akhirnya menyebabkan denaturasi protein. Dengan cara tersebut, urea dan garam guanidina dapat memecah interaksi hidrofobik dan meningkatkan daya kelarutan gugus hidrofobik dalam air (Winarno , 1982).

Setelah susu dalam ketiga erlenmeyer dipanaskan, susu ditambahkan 3  bahan berbeda , erlenmeyer 1 ditambah 500 mg CaCl 2, diaduk lalu didiamkan 1015 menit. Pada susu yang ditambahkan CaCl 2 endapan yang terbentuk tidak ada dan tingkat kekeruhannya tidak ada. Sedangkan pada erlenmeyer 2 susu yang sudah dipanaskan ditambah dengan asam asetat glasial 10% tetes demi tetes sambil diaduk sampai pHnya 4,64,7 (terbentuk endapan), lalu didiamkan 10-15 menit. Pada susu yang ditambah asam asetat glasial 10% endapan yang terbentuk banyak. Pembentukan gel dengan menggunakan asam dikendalikan oleh pH. Partikel kasein berada pada titik isoelektris pH 4,6. Pada pH tersebut afinitas partikel terhadap air menurun, dan oleh karenanya akan terbentuklah gel. Jika ditambahkan asam ke dalam susu, kalsium dalam fosfor makin lama makin terhilangkan, sampai pada titik isoelektrik  pH 4,6, kasein sama sekali tidak megandung garam. Partikel-partikel kasein dalam susu dapat dipisahkan dengan penambahan asam. Dengan adanya penambahan asam ini maka akan terjadi pengendapan disertai melarutnya garam- garam kalsium dan fosfor yang semula terikat pada protein secara berangsur-angsur. Tingkat kekeruhan susu akibat penambahan asam keruh. Hal ini bisa disebabkan karena  proteinnya sudah terpisahkan pada bagian dasar segingga yang tersisa adalah whey. Kira-kira 0,5-0,7% dari bahan larut yang dapat tertinggal dalam whey yaitu protein protein laktalbumin dan laktoglobulin. Pada erlemeyer selanjutnya susu yang telah dipanaskan dicampur dengan 500 mg enzim protease komersial, diaduk lalu didiamkan 10-15 menit. Pada susu yang ditambah enzim protease komersial ini endapan terbentuk tetapi tidak ada  pada perlakuan kontrol. Dalam praktikum kali ini protease yang digunakan yaitu nanas dan jeruk nipis. Pada nanas endapan yang terbentuk sedikit dan tingkat kekeruhannya keruh, sedangkan pada jeruk nipis endapan yang terbentuk sangat  banyak dan tingkat kekeruhannya sangat keruh. Hal ini disebabkan Karena air jeruk yang mengandung asam dapat merusak protein susu, sehingga terjadi penggumplan. seperti yang kita ketahui, protein akan menggumpal jika bertemu asam dan enzim.

Endapan pada susu yang telah ditambahkan tiga bahan tersebut menunjukkan adanya pembentukan gel. Dari ketiga bahan yang ditambahkan, susu yang ditambah CaCl 2 menghasilkan endapan yang paling sedikit. Sedangkan pada susu yang ditambah asam asetat glasial endapan terbentuk banyak tetapi tidak sebanyak pada susu yang ditambah asam protease jeruk nipis . sedangkan pada susu yang di tambah enzim protease jeruk nipis paling banyak endapannya. Menurut teori, tingkat kekeruhan berbanding terbalik dengan banyaknya  jumlah endapan. Semakin banyak jumlah endapan, maka tingkat kekeruhan semakin rendah (Buana,2008). Hal ini dikarenakan kasein dan komponen lain dalam susu sudah menggumpal menjadi endapan, sehingga yang tersisa di bagian  bawah hanyalah air dan sedikit komponen yang lain. Pada susu yang ditambah asam asetat glasial tingkat kekeruhan susu agak keruh. Sedangkan pada susu yang ditambah enzim protease tingkat kekeruhan susu sangat keruh. Hal ini sesuai dengan teori yaitu susu yang ditambah asam asetat glasial menghasilkan endapan yang banyak dan tingkat kekeruhan agak keruh sedangkan pada susu yang ditambah enzim protease tidak menghasilkan endapan tetapi tingkat kekeruhannya sangatlah keruh.

V.

A. Simpulan B. Saran

SIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

Buana, Riska Ari.2008.Gelasi dan Presipitasi Protein. Swadaya. Jakarta Itoh. 2009. Interaksi komponen bahan pangan. Adi Citra. Jakarta. Junianto, Dwi. 2010. Praktikum Kimia Pangan. Universitas Indonesia. Jakarta. Kusnandar, Feri. 2010. Kimia Pangan Komponen Makro. Jakarta:Dian Rakyat. Legowo, Anang M. 2010. Protein Susu sebagai Ingridien Pangan. Leberty Yogyakarta. Yogyakarta. Widjanarko, Simon. 2008. Mekanisme gelasi. Bayumedia Publishing. Malang. Winarno, F.G. 1986. Enzim Pangan. Jakarta : PT. Gramedia. Winarno, F.G. 1982. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta : Gramedia.

LAMPIRAN