BAB IPENDAHULUAN2.1Latar BelakangMasalah gizi masih cukup rawan dibeberapa wilayah Indonesia, terutama di wilayah pemukiman kumuh daerah perkotaan, wilayah yang sering dilanda musim kering (NTB dan NTT). Dimana kondisi masyarakat tersebut banyak yang kekurangan gizi, banyak balita yang terkena gizi buruk. Gizi buruk / gizi kurang sering terjadi karena makanan yang tidak seimbang, terutama dalam hal protein.Protein dan Lemak merupakan pembahasan yang amat penting dalam ilmu kimia. Dimana melalui ini, penulis berusaha memperjelas lagi tentang hal-hal yang menyangkut protein dan lemak. Protein merupakan komponen penting atau komponen utama sel hewan atau manusia. Oleh karena sel itu merupakan pembentuk tubuh kita, maka protein yang terdapat dalam makanan berfungsi sebagai zat utama dalam pembentukan danpertumbuhan tubuh. Kita memperoleh protein dari makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan.Protein merupakan sumber gizi utama yaitu sumber asam amino.terdapat 8 dari 20 jenis asam amino penyusun protein yang merupakan zat nutrisi esensial yang diperlukan tubuh yaitu lisin, triptofan, fenilalanin, metionin, treunin, leusin, isoleusin, dan valin. Protein juga memberikan sifat fungsional yang penting dalam membentuk karakteristik produk pangan.Berdasarkan uraian tersebut maka sangat penting untuk memastikan kandungan protein dari makanan yang dikonsumsi. Salah satunya melalui uji kualitatif. Uji kualitatif protein dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain uji biuret, reaksi dengan logam, uji koagulasi protein, uji kelarutan protein dan reaksi dengan asam dan basa.

2.1Maksud dan Tujuan Percobaan3..4.Maksud percobaanMelakukan identifikasi protein (albumin) dalam bahan makanan (telur) dengan metodeuji biuret, reaksi dengan logam, uji koagulasi protein, uji kelarutan protein dan reaksi dengan asam dan basa.3..5.Tujuan percobaanMahasiswa dapat memahami cara identifikasi protein (albumin) dalam bahan makanan (telur) dengan metodeuji biuret, reaksi dengan logam, uji koagulasi protein, uji kelarutan protein dan reaksi dengan asam dan basa.2.1Prinsip Percobaan3..4.Uji BiuretTerbentuknyawarna violetkarena reaksi antara protein denganCuSO4dalam suasana basa dimanaCu2+dariCuSO4membentuk kompleks dengangugus CO dan gugus NH dari rantai peptidapada protein.3..5.Reaksi dengan logamIkatan yang amat kuat dari reaksi protein yang ditambahkan dengan logam emutuskan ikatan jembatan garam, sehingga terjadi denaturasi, scara bersamaan gugus COOH dan gugus NH2yang terdapat pada protein dapat breaksi dengan ion logam berat dan dapat membntuk senyawa kelat yang mengendap.3..6.Koagulasi proteinProtein dengan penambahan asam atau pemanasan akan terjadi koagulasi. Pada pH iso-elektrik (pH larutan tertentu biasanya berkisar 4 4,5 dimana protein mempunyai muatan positif dan negatif sama, sehingga salingmenetralkan) kelarutan protein sangat menurun atau mengendap. Pada temperatur diatas 60oC kelarutan protein akan berkurang (koagulasi) karena pada temperatur yang tinggi energi kinetik molekul protein meningkat sehingga terjadi getaran yang cukup kuat untuk merusak ikatan atau struktur sekunder, tertier dan kuartener yang menyebabkan koagulasi3..7.Uji kelarutan proteinProtein bersifatamfoter, yaitu dapat bereaksi dengan larutan asam maupun basa. Daya larut protein berbeda di dalam air, asam, dan basa. Sebagian ada yang mudah larut dan ada pula yang sukar larut. Namun, semua protein tidak larut dalam pelarut lemak seperti eter atau kloroform. Apabila protein dipanaskan atau ditambah dengan etanol absolute, maka protein akan menggumpal (terkoagulasi). Hal ini disebabkan etanol menarik mantel air yang melingkupi molekul-molekul protein.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 ProteinProteinberasal dari kataprotos(bahasa Yunani)yang berarti "yang paling utama") atausenyawa organikkompleks berbobot molekul tinggi yang merupakanpolimerdarimonomer-monomerasam aminoyang dihubungkan satu sama lain denganikatan peptida. Molekul protein mengandungkarbon,hidrogen,oksigen,nitrogendan kadang kalasulfursertafosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semuaselmakhluk hidup danvirus(Ussery, 1998).Protein merupakan polimer asam amino. Ada sepuluh asam amino yang berbeda merupakan penyusun protein alami. Protein dibedakan satu sama lain berdasarkan tipe, jumlah dan susunan asam aminonya. Perbedaan ini menyebabkan perbedaan struktur molekuler, kandungan nutrisi dan sifat fisikokimia. Protein merupakan konstituen penting dalam makanan, dimana protein merupakan sumber energi sekaligus mengandung asam-asam amino esensial seperti lysine, tryptophan, methionine, leucine, isoleucine dan valine (esensial berarti penting bagi tubuh, namun tidak bisa disintesis dalam tubuh).Protein juga merupakan komponen utama dalam berbagai makanan alami, yang menentukan tekstur keseluruhan, misalnya keempukan produk daging atau ikan, dan sebagainya. Protein terisolasi sering digunakan dalam makanan sebagai unsur kandungan (ingredient) karena sifat atau fungsi uniknya, antara lain kemampuannya menghasilkan penampilanm tekstur atau stabilitas yang diinginkan. Misalnya, protein digunakan sebagai agen pembentuk gel (gelling agent), pengemulsi (emulsifier), pembentuk busa (foaming agent) dan pengental (thickener). Beberapa protein makanan merupakan enzim yang mampi meningkatkan laju reaksi biokimia tertentu, baik yang menguntungkan maupun yang merugikan merusak (Ussery, 1998).Protein merupakan molekul polipetida berukuran besar yang disusun oleh lebih dari 100 buah asam amino yang berikatan satu sama lain secara kovalen dan dalam urutan yang khas yang disebut ikatan peptida. Umumnya terdapat 20 jenis asam amino yang menyusun struktur protein. Yang membedakan antara satu protein dengan protein lainnya adalah urutan dan jumlah asam amino yang menyusun protein.Ciri khas asam amino yang menyusun protein adalah gugus karboksil (-COOH) yang bersifat asam dan gugus amino (-NH3) yang bersifat basa yang diikat pada atom karbon yang sama. Gugus karboksil ini dapat bermuatan negatif, gugus amino dapat bermuatan positif tergantung pada pH medium.Perbedaan asam amino yang satu dengan yang lainnya adalah gugus R yang bervariasi dalam struktur, ukuran, muatan listrik dan kelarutan dalam air2.2 Fungsi proteinBerdasarkan fungsi biologinya, protein dapat diklasifikasikan sebagai enzim (dehidrogenase, kinase), protein penyimpanan (feritin, mioglobin), protein pengatur (protein pengikat DNA, hormon peptida), protein struktural (kolagen, proteoglikan), protein pelindung (faktor pembekuan darah, imunoglobulin), protein pengangkut(hemoglobin, lipoprotein plasma) dan protein kontraktil/ motil (aktin, tubulin) (Robert K. Murray, 2003).Protein yang mempunyai fungsi sebagai media perambatan impuls saraf ini biasanya berbentuk reseptor; misalnya rodopsin, suatu protein yang bertinak sebagai reseptor penerima warna atau cahaya pada sel sel mata (Winarno, 1997).Di dalam analisis makanan, mengetahui kadar total, jenis, struktur molekul dan sifat fungsional dari protein sangat penting. Kebanyakan protein merupakanenzimatau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendisitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagaiantibodi, sistem kendali dalam bentukhormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumbergizi, protein berperan sebagai sumberasam aminobagiorganismeyang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

2.3 Denaturasi ProteinDenaturasi protein dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tertier dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Karena itu, denaturasi dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan atau wiru molekul protein (Winarno 1992).Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul bagian dalam yang ersifat hidrofobik akan keluar sedangkan bagian hidrofilik akan terlipat ke dalam. Pelipatan atau pembakikkan akan terjadi bila protein mendekati pH isoelektris lalu protein akan menggumpal dan mengendap. Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang menjadi asimetrik, sudut putaran optis larutan protein juga akan meningkat (Winarno 1992).Denaturasi protein meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier protein. Sejak diketahui reaksi denaturasi tidak cukup kuat untuk memutuskan ikatan peptida, dimana struktur primer protein tetap sama setelah proses denaturasi. Denaturasi terjadi karena adanya gangguan pada struktur sekunder dan tersier protein. Pada struktur protein tersier terdapat empat jenis interaksi yang membentuk ikatan pada rantai samping seperti; ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida dan interaksi hidrofobik non polar, yang kemungkinan mengalami gangguan. Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein (Ophart, C.E 2003).Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein tersebut (Poedjiadi 1994).Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida. Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang sempit (Poedjiadi 1994).2.4 Uji Kualitatif Protein2.4.1Reaksi XantoproteinReaksi untuk melihat adanya gugus fenil pada molekul protein, gugus fenil dengan asam nitrat membentuk senyawa nitro yang berwarna kuning setelah dipanaskan.2.4.2Reaksii SakaguchiReaksi ini berdasarkan adanya gugus guanidin dengan reagensia Sakaguchi, memberikan warna merah.2.4.3Reaksi MillonReaksi ini berdasarkan inti fenol bereaksi dengan reagensia Millon, memberikan warna merah.2.4.4Metode BiuretReaksi ini berdasarkan adanya dua atau lebih ikatan peptida dengan reagensia Biuret memberikan warna lembayung (Pantjita H, 1993).2.4.5Reaksi NatriumnitroprusidaNatriumnitroprusida dalam larutan amoniak akan menghasilkan warna merah dengan protein yang mempunyai gugus SH bebas. Jadi protein yang mengandung sistein dapat memberikan hasil positif.2.4.6Reaksi Hopkins ColeTriptofan dapat berkondensasi dengan beberapa aldehida dengan bantuan asam kuat dan membentuk senyawa yang berwarna. Larutan protein yang mengandung triptofan dapat direaksikan dengan pereaksi Hopkins Cole hingga membentuk lapisan di bawah larutan protein. Beberapa saat kemudian akan terjadi cincin ungu pada batas antara kedua lapisan tersebut (Anna Poedjiadi, 1994).2.4.7 Pengendapan Protein oleh Garam-Garam AnorganikKelarutan protein akan berkurang bila kedalam larutan protein ditambahkan garam- garam anorganik. Pengendapan terus terjadi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi, sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air. Karena garam anorganik lebih menarik air maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang.2.4.8 Uji KoagulasiProtein dengan penambahan asam atau pemanasan akan terjadikoagulasi. Pada pH iso-elektrik (pH larutan tertentu biasanya berkisar 4 4,5 dimana protein mempunyai muatan positif dan negatif sama, sehingga saling menetralkan) kelarutan protein sangat menurun atau mengendap. Pada temperatur diatas 60oC kelarutan protein akan berkurang (koagulasi) karena pada temperatur yang tinggi energi kinetik molekul protein meningkat sehingga terjadi getaran yang cukup kuat untuk merusak ikatan atau struktur sekunder, tertier dan kuartener yang menyebabkan koagulasi.2.4.9 Pengendapan dengan AlkoholProtein dapat diendapkan dengan penambahan alkohol. Pelarut organikakan mengubah (mengurangi) konstanta dielektrika dari air, sehingga kelarutan protein berkurang, dan juga karena alkohol akan berkompetisi dengan protein terhadap air.2.4.10 Denaturasi ProteinDenaturasi dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen,ikatan garam atau bila susunan ruang atau rantai polipetida suatu molekul protein berubah. Dengan perkataan lain denaturasi adalah terjadi kerusakan struktur sekunder, tertier dan kuartener, tetapi struktur primer (ikatan peptida) masih utuh.

2.5. Uji Kuantitatif ProteinPenentuan kadar protein dapat dilakukan dengan beberapa metode sebagai berikut :2.5.1 Metode KjeldahlMetode ini dikembangkan pada tahun 1883 oleh pembuat bir bernama Johann Kjeldahl. Makanan didigesti dengan asam kuat sehingga melepaskan nitrogen yang dapat ditentukan kadarnya dengan teknik titrasi yang sesuai. Jumlah protein yang ada kemudian dihitung dari kadar nitrogen dalam sampel.Prinsip dasar yang sama masih digunakan hingga sekarang, walaupun dengan modifikasi untuk mempercepat proses dan mencapai pengukuran yang lebih akurat. Metode ini masih merupakan metode standart untuk penentuan kadar protein. Karena metode Kjeldahl tidak menghitung kadar protein secara langsung, diperlukan faktor konversi (F) untuk menghitung kadar protein total dan kadar nitrogen. Faktor konversi 6,25 (setara dengan 0,16 g nitrogen per gram protein) digunakan untuk banyak jenis makanan, namun angka ini hanya nilai rata-rata, tiap protein mempunyai faktor konversi yang berbeda tergantung komposisi asam aminonya. Metode Kjeldahl terdiri dari tiga langkah : digesti, netralisasi dan titrasi (Paustian, 2001).2.5.2Metode Dumas TermodifikasiAkhir-akhir ini, teknik instrumen otomastis telah berkembang dengan kemampuan penentuan kadar protein dalam sampel dengan cepat. Teknik ini berdasarkan metode yang dikembangkan oleh Dumas lebih dari 1,5 abad yang lalu, dan mulai berkompetisi dengan metode Kjeldahl sebagai metode standart penentuan kadar protein karena lebih cepat.2.5,3Metode Spektroskopi UV-visibleSejumlah metode telah ditemukan untuk pengukuran kadar protein berdasarkan spektroskopi UV-visible. Metode ini berdasarkan kemampuan protein menyerap (atau membaurkan) cahaya di daerah UV-visible. Atau secara kimiawi atau fisik memodifikasi protein untuk membuatnya menyerap (atau membaurkan) cahaya di daerah UV-visible.Prinsip dasar di balik masing-masing uji ini serupa. Pertama-tama, semua serapan kurva kalibrasi (atau turbiditas) vs kadar protein disiapkan menggunakan satu seri larutan protein yang sudah diketahui kadarnya. Serapan (atau turbiditas) larutan yang dianalisis kemudan diukur pada panjang gelombang yang sama, dan kadar protein ditentukan dari kurva kalibrasi. Perbedaan utama pengujian ini adalah gugus fungsi yang berperan untuk absorbsi atau pembiasan radiasi elektromagnetik, misalnya ikatan peptida, rantai samping aromatis, gugus inti dan agregat protein.

Protein adalah makromolekul yang paling banyak ditemukan di dalam sel makhluk hidup dan merupakan 50 persen atau lebih dari berat kering sel. Protein memiliki jumlah yang sangat bervariasi yang mulai dari struktur maupun fungsinya. Peranan protein diantaranya sebagai katalisator, pendukung, cadangan, sistem imun, alat gerak, sistem transpor, dan respon kimiawi. Protein-protein tersebut merupakan hasil ekspresi dari informasi genetik masing-masing suatu organisme tak terkecuali pada bakteri (Campbellet al., 2009; Lehningeret al., 2004). Protein dan gen memiliki hubungan yang sangat dekat dimana kode genetik berupa DNA dienkripsi dalam bentuk kromosom yang selanjutnya kode genetik tersebut ditranslasikan menjadi protein melalui serangkain mekanisme yang melibatkan RNA dan ribosom (Vo-Dinh, 2005).

PENYUSUN PROTEINProtein tersusun dari peptida-peptida sehingga membentuk suatu polimer yang disebut polipeptida. Setiap monomernya tersusun atas suatu asam amino. Asam amino adalah molekul organik yang memiliki gugus karboksil dan gugus amino yang mana pada bagian pusat asam amino terdapat suatu atom karbon asimetrik (Gambar 1). Pada keempat pasangannya yang berbeda itu adalah gugus amino, gugus karboksil, atom hidrogen, dan berbagai gugus yang disimbolkan dengan huruf R. Gugus R disebut juga sebagai Rantai samping yang berbeda dengan gugus amino. (Campbellet al., 2009).

Gambar 1. Struktur umum asam amino (Lehningeret al., 2004).

Gambar 2. Level dari struktur protein (Berget al., 2006).

Asam amino dalam suatu protein memiliki bentuk L, terionisir dalam larutan, dan memiliki bentuk C asimetris kecuali asam amino jenis glisin. Asam amino standar memiliki jumlah sebanyak 20 macam. Dari 20 macam asam amino tersebut terbentuklah suatu rantai polipeptida. Rantai asam amino akan dilipat menjadi bentuk 3 dimensi dan menjadi bentuk protein spesifik yang diperlukan oleh berbagai aktivitas metabolisme atau menjadi komponen suatu sel (Lehningeret al., 2004; Vo-Dinh, 2005). Di dalam protein tersusun 20 macam asam amino yang memiliki karakteristik yang bebeda-beda sehingga dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan ciri rantai sampingnya (gugus R). Pengelompokan tersebut antara lain asam amino bersifat polar (serin, treonin, sistein, asparagin, dan glutamin); non-polar (glisin, alanin, prolin, valin, leusin, isoleusin, dan metionin); gugus aromatik (fenilalanin, tirosin, triptofan); bermuatan positif (lisin, histidin, arginin); dan bermuatan negatif (aspartat dan glutamat). Pengelompokan tersebut didasarkan pada polaritas, ukuran, dan bentuk dari suatu asam amino (Lehningeret al., 2004; Murrayet al., 2009).

STRUKTUR PROTEINProtein yang tersusun dari rantai asam amino akan memiliki berbagai macam struktur yang khas pada masing-masing protein. Karena protein disusun oleh asam amino yang berbeda secara kimiawinya, maka suatu protein akan terangkai melalui ikatan peptida dan bahkan terkadang dihubungkan oleh ikatan sulfida. Selanjutnya protein bisa mengalami pelipatan-pelipatan membentuk struktur yang bermacam-macam. Adapun struktur protein meliputi struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier, dan struktur kuartener

Gambar 4. Struktur primer dari protein (Campbellet al., 2009).

Struktur primermerupakan struktur yang sederhana dengan urutan-urutan asam amino yang tersusun secara linear yang mirip seperti tatanan huruf dalam sebuah kata dan tidak terjadi percabangan rantai (Gambar 4). Struktur primer terbentuk melalui ikatan antara gugus amino dengan gugus karboksil (Gambar 3). Ikatan tersebut dinamakan ikatan peptida atau ikatan amida (Berget al., 2006; Lodishet al.,2003). Struktur ini dapat menentukan urutan suatu asam amino dari suatu polipeptida (Voet & Judith, 2009).

Struktur sekundermerupakan kombinasi antara struktur primer yang lineardistabilkan oleh ikatan hidrogen antara gugus =CO dan =NH di sepanjang tulang belakang polipeptida. Salah satu contoh struktur sekunder adalah -heliks dan -pleated (Gambar 5 dan 6). Struktur ini memiliki segmen-segmen dalam polipeptidayang terlilit atau terlipat secara berulang. (Campbellet al., 2009; Conn, 2008).Gambar 6. Struktur sekunder -pleated (Campbellet al., 2009).

Struktur -heliks terbentuk antara masing-masing atom oksigen karbonil pada suatu ikatan peptida dengan hidrogen yang melekat ke gugus amida pada suatu ikatan peptida empat residu asam amino di sepanjang rantai polipeptida (Murrayet al, 2009).

Pada struktur sekunder -pleated terbentuk melalui ikatan hidrogen antara daerah linear rantai polipeptida. -pleated ditemukan dua macam bentuk, yakni antipararel dan pararel (Gambar 7 dan 8). Keduanya berbeda dalam hal pola ikatan hidrogennya. Pada bentuk konformasi antipararel memiliki konformasi ikatan sebesar 7 , sementara konformasi pada bentuk pararel lebih pendek yaitu 6,5 (Lehningeret al, 2004). Jika ikatan hidrogen ini dapat terbentuk antara dua rantai polipeptida yang terpisah atau antara dua daerah pada sebuah rantai tunggal yang melipat sendiri yang melibatkan empat struktur asam amino, maka dikenal dengan istilah turn yang ditunjukkan dalam Gambar 9 (Murrayet al, 2009).

Struktur tersierdari suatu protein adalah lapisan yang tumpang tindih di atas pola struktur sekunder yang terdiri atas pemutarbalikan tak beraturan dari ikatan antara rantai samping (gugus R) berbagai asam amino (Gambar 10). Struktur ini merupakan konformasi tiga dimensi yang mengacu pada hubungan spasial antar struktur sekunder. Struktur ini distabilkan oleh empat macam ikatan, yakni ikatan hidrogen, ikatan ionik, ikatan kovalen, dan ikatan hidrofobik. Dalam struktur ini, ikatan hidrofobik sangat penting bagi protein. Asam amino yang memiliki sifat hidrofobik akan berikatan di bagian dalam protein globuler yang tidak berikatan dengan air, sementara asam amino yang bersifat hodrofilik secara umum akan berada di sisi permukaan luar yang berikatan dengan air di sekelilingnya (Murrayet al, 2009; Lehningeret al, 2004

Struktur kuarterneradalah gambaran dari pengaturan sub-unit atau promoter protein dalam ruang. Struktur ini memiliki dua atau lebih dari sub-unit protein dengan struktur tersier yang akan membentuk protein kompleks yang fungsional. ikatan yang berperan dalam struktur ini adalah ikatan nonkovalen, yakni interaksi elektrostatis, hidrogen, dan hidrofobik. Protein dengan struktur kuarterner sering disebut juga dengan protein multimerik. Jika protein yang tersusun dari dua sub-unit disebut dengan protein dimerik dan jika tersusun dari empat sub-unit disebut dengan protein tetramerik (Gambar 11) (Lodishet al., 2003; Murrayet al, 2009).