Ho-4 Kabm Protein

indro-maret 13 HO 4 KABM PROTEIN 1

KIMIA ANALISIS BAHAN MAKANAN

ANALISIS PROTEIN


PENGERTIAN PROTEINMolekul protein merupakan suatu rantai panjang yang tersusun oleh

matarantai asam-asam amino.

Asam amino adalah senyawa yang memiliki satu atau lebih gugus

karboksil (-COOH) dan satu atau lebih gugus amino (-NH2), yang

salah satunya terletak pada atom C disebelah gugus karboksil (atom

C alfa). Dalam protein alamiah ada sekitar 24 macam asam amino.

Asam-asam amino yang berbeda-beda bersambung melalui ikatan

peptida, yaitu ikatan

antara gugus karboksil

satu asam amino dengan

gugus amino dari asam

amino disampingnya.


FUNGSI PROTEIN

Protein lebih berperanan penting dalam pembentukan biomolekul dari

pada sumber energi. Tetapi jika organisme sedang kekurangan energi

maka protein dapat digunakan sebagai sumber energi. Kandungan

energi protein setara dengan karbohidrat, yaitu 4 kkal/gram.

Protein alamiah mula mula dibentuk dari dari unit asam asam amino

yang dirakit sama sekali baru (de novo) oleh organisme autotroph

(tumbuhan atau mikroorganisme tertentu) dari unsur-unsur C, H, O, N

dan S yang ada dalam tanah atau udara. Organisme heterotroph hanya

dapat menggunakan protein jadi yang sudah dirakit oleh organisme

autotroph tadi. Protein2 tersebut berguna untuk penyusunan senyawa2

biomolekul yang berperanan penting dalam proses biokimiawi dan

menganti sel sel jaringan yang rusak.


PENGGOLONGAN PROTEINProtein terdapat dalam produk hewan maupun tumbuhan. Protein

tumbuhan kadang-kadang tidak mengandung asam amino esensial.

Protein merupakan molekul rumit dan penggolongannya kebanyakan

didasarkan sifat ultrasentrifugasi dan elektroforesis.

PROTEIN SEDERHANA

Jika dihidrolisis hanya menghasilkan asam amino saja.

1. Albumim

Larut dalam air yang tidak mengandung garam. Contoh : albumim telur, laktalbumim, leukosin serelia, legumelin.

2. Globulin

Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam garam netral. Contoh : globulin serum, -laktoblobulin dalam susu, myosin dan aktin dalam daging, glisin dalam kedele.


PENGGOLONGAN PROTEIN

3. Glutelin

Tidak larut dalam air, larut dalam asam atau basa encer. Contoh glutenin dalam gandum dan orizenin dalam beras.

4. Prolamin

Tidak larut air, larut dalam alkohol 50-90%, mengandung prolina dan asam glutamat. Contoh : zein dalam jagung, gliadin dalam gandum.

5. Skleroprotein

Tidak larut air, tahan terhadap hiodrolisis oleh enzim. Merupakan protein serat yang berperan pada struktur dan pengikatan. Contoh gelatin dari kolagen, elastin dari tendon, keratin, komponen kuku.



6. Histon

Larut dalam air dan diendapkan oleh amonia. Sifatnya basa karena kandungan lisina dan arginina nya tinggi.

7. Protamin

Bersifat basa kuat, BM 4000 sampai 8000, kaya akan arginina. Contohnya skombrin dari ikan makarel (Scomber scombrus)

PROTEIN KONJUGASI

Mengandung bagian asam amino yang terikat pada bahan nonprotein,

seperti lipid, asam nukleat atau karbohidrat, diantaranya :

1. Fosfoprotein

Gugus fosfat terikat pada gugus hidroksil dari serina dan treonin

Contoh kasein susu dan fosfoprotein kuning telur.



2. Lipoprotein

Gabungan lipid dengan protein, mempunyai daya pengemulsi yang sangat baik. Terdapat dalam susu dan kuning telur.

3. Nukleoprotein

Gabungan asam nukleat dengan protein, terdapat dalam inti sel.

4. Glikoprotein

Gabungan karbohidrat dengan protein. Biasanya jumlah karbo –hidrat kecil, kecuali beberapa glikoprotein. Contoh : ovomusin putih telur.

5. Kromoprotein

Protein yang gugus prostetiknya berwarna, contohnya hemoglobin dan myoglobulin, klorofil dan flavoprotein.



PROTEIN TURUNAN

Merupakan senyawa yang diperoleh dengan metode kimia atau

enzimatik. Berdasarkan ukuran dan kelarutannya, dibedakan : turunan

primer, hanya sedikit dimodifikasi dan tidak larut dalam air (contoh

kasein yang dikoagulasi dengan rennet, isi lambung sapi). Turunan

sekunder mengalami perubahan yang lebih besar, mencakup protease,

pepton dan peptida. Peptida mengandung 2 atau lebih sisa asam

amino yang terbentuk selam pemrosesan makanan (misalnya ketika

pematangan keju).

Jumlah asam amino esensial yang terdapat dalam protein dan

ketersediaannya menentukan kualitas gizi protein.


KANDUNGAN PROTEIN BEBERAPA MAKANAN

Produksi Protein (g/100 g)Daging sapi 16,5Daging babi 10,2Ayam (daging putih) 23,4Ikan cod 17,6Susu 3,6Telur 12,9Gandum 13,3Kedelai mentah 34,1Kedelai dimasak 11,0Beras mentah 6,7Beras dimasak 2,0


STRUKTUR DAN SIFAT PROTEINApabila protein murni dianalisa unsur unsur penyusunnya, akan dijumpai gambaran sbb: C : 50 – 55%

O : 20 – 25%N : 15 – 18%H : 5 – 7%S : 0,4 – 2,5%P : sedikitFe : sedikitCu : sedikit

BM rata rata asam amino adalah 120, karena itu jika protein murni diketahui memiliki BM tertentu (mis. 120.000), dapat diperkirakan jumlah molekul asam amino penyusunnya ± 1000 unit.


STRUKTUR DAN SIFAT PROTEINKarena molekulnya yang besar (BM dari beberapa puluh sampai angka

jutaan), maka protein mudah sekali mengalami perubahan bentuk fisis

atau aktivitas biologisnya.

Kerusakan protein dapat disebabkan oleh pemanasan, penambahan

asam atau basa, penambahan alkohol atau pelarut organik lain, logam

berat, radiasi UV atau sinar radioaktif. Kerusakan protein tersebut

umumnya bersifat permanen, dan secara fisik dapat diamati dengan

terjadinya proses pemadatan sehingga protein tidak larut.

Protein dapat terhidrolisa menadi asam-asam amino penyusunnya.

Hidrolisa dapat terjadi dengan penambahan HCl atau H2SO4 encer,

alkali encer, atau enzim tertentu. Yang terakhir berlangsung lambat,

namun hasilnya tetap memiliki sifat optis aktif.


DENATURASI PROTEINDenaturasi adalah proses yang mengubah struktur molekul tanda

memutuskan ikatan kovalen. Proses ini bersifat khusus untuk protein,

biasanya diikuti oleh hilangnya aktivitas biologi dan perubahan yang

berarti pada sifat fisika terutama kelarutan.

Denaturasi dapat terjadi oleh berbagai penyebab : panas, pH, garam

dan tekanan permukaan (dikocok).

Protein putih telur mudah didenaturasi dengan panas dan jika dikocok

menjadi busa.

Rentang suhu pada saat terjadi denaturasi dan koagulasi sebagaian

besar protein sekitar 55 sampai 75oC. Ada beberapa kekecualian,

misalnya kasein dan gelatin dapat dididihkan tanpa perubahan

kestabilan yang nyata.


PENCOKLATAN NONENZIM(REAKSI MAILLARD)

Rekasi Maillard sangat penting dalam industri makanan, hasilnya

kadang dikehendaki (misalnya pembentukan kulit luar coklat pada

roti), tetapi kadang tidak dikehendaki (pelunturan coklat susu yang

diuapkan atau disterilkan).

Reaksi pencoklatan dimulai dengan reaksi gugus amino pada asam

amino, peptida, atau protein dengan gugus hidroksil glikosidik pada

gula, diakhiri dengan pembentukan polimer nitrogen berwarna coklat

atau melanoidin.

Lisin merupakan asam amino yang paling reaktif. Makanan yang kaya

gula mereduksi paling reaktif. Faktor lain yang mempengaruhi reaksi

pencoklatan ialah suhu, pH, kandungan air, oksigen, logam, fosfat,

SO2.


ASAM AMINOStruktur asam amino di alam adalah sbb:

COOH Asam amino mempunyai konfigurasi dan L,

() …HC – NH2 kecuali glisina yang tidak mempunyai atom C

R asimetrik.

Asam amino diantaranya terdapat dalam antibiotika yan dihasilkan

oleh bakteri tanah.

Asam amino mempunyai sifat amfoter, larut dalam air, tidak berwarna,

tidak larut dalam alkohol atau eter, dengan logam berat dapat mem –

bentuk garam kompleks (misalnya dengan Cu2+).

Sampai sekarang dikenal 24 macam asam amino, yang dapat dikelom-

pokkan menjadi asam amino esensial (tidak dapat disintesa oleh

tubuh) dan asam amino non esensial (dapat disintesa).


ASAM AMINO

Pada umumnya kualitas protein hewan lebih tinggi dari pada kualitas

protein tumbuhan. Protein telur merupakan salah satu dari protein

berkualitas, dan dipakai secara luas sebagai standar. Bilangan Nisbah

Efisiensi Protein (NEP) kadng-kadang menggunakan putih telur

sebagai standar.

Protein serialia kadang-kadang tidak mengadung lisina dan treonina.

Kedelai merupakan sumber lisina yang baik, tetapi tidak mengandung

metioinina.

Protein kentang berkualitas sangat baik (setara telur) tetapi jumlahnya

kecil.


PENGELOMPOKKAN ASAM AMINO

ESENSIAL NON ESENSIAL

Arginin *) Alanin

Histidin Asam Aspartat

Isoleusin Sitrulin

Leusin Sistin*)

Lisin Asam glutamat

Metionin*) Hidroksiprolin

Fenilalanin*) Prolin

Treonin Serin

Triptofan Tirosin*)

Valin Glisin


ANALISIS PROTEINTujuan analisa protein dalam bahan makanan adalah :• Menera jumlah kandungan protein dalam bahan makanan.• Menentukan tingkat kualitas protein (dari sudut gizi)• Menelaah protein sebagai salah satu bahan kimia, misalnya secara

biokimia, fisiologis, rheologis, enzimatis.Secara rutin, yang biasa dilakukan adalah (a).PENERAAN JUMLAH PROTEIN TOTALKeistimewaan protein, selain molekulnya mengandung C, H, O, S dan kadang-kadang P, Fe dan Cu, yaitu selalu N.Dengan demikian salah satu cara untuk menentukan kadar protein adalah dengan penentuan kandungan N yang ada dalam bahan makanan (atau bahan lain).

.


ANALISIS KUALITATIF ASAM AMINOREAKSI BIURETIkatan peptida dari protein bila idreaksikan dengan Cu2+ dalam suasana basa akan membventuk senyawa kokpleks tembaga yang berwarna ungu. Reaksi ini berlaku untuk protein yang mepunyai dua atau lebih ikatan peptida.

H2N – COOH O H O

H2N – C – N – C – NH2 + CuSO4 --- ungu

H2N – COOH Biuret REAKSI NINHIDRINAsam alfa amino dengan ninhidrin akan membentuk warna biru.Pertama asam alfa amino akan mengoksidasi ninhidrin, menghasilkan

ninhidrin tereduksi, aldehid, amonia dan CO2.Kondensasi antara amonia, ninhidrin tereduksi dan Ninhidrin akan membentuk senyawa kompleks yang berwarna biru.


ANALISIS KUALITATIF ASAM AMINO

REAKSI MILLON

Protein + Hg(NO3)2 kemudian + HNO3 pk akan timbul warna merah.

Reaksi ini akan positifuntuk protein yang mengandung gugus fenol

spesifik.

REAKSI XANTHOPROTEIN

REAKSI SANGER

REAKSI EDMAND

PENGENDAPAN PROTEIN DENGAN LOGAM BERAT

PENGENDAPAN PROTEIN DENGAN ASAM KOMPLEKS


PENERAAN JUMLAH PROTEINPenentuan protein secara absolut (langsung), misalnya dengan cara

pemisahan, pemurnian dan penetapan kadar protein sangat sukar dan

membutuhkan waktu lama dan biaya yang mahal, sehingga hanya

dilakukan untuk penelitian. Misalnya untuk mengetahui susunan

asam amino, aktivitas enzimatik, nilai gizi protein tertentu dll.

Peneraan jumlah protein dalam bahan makanan umumnya dilakukan

berdasarkan cara tidak langsung (empiris), yaitu melalui penentuan

kandungan N yang ada dalam bahan.

Penetuan dengan cara menghitung kadar C pernah dilakukan, tetapi

hasilnya tidak tepat, karena sukar untuk memisahkan unsur C yang

berasal dari protein dengan yang dari senyawa lain.


ANALISIS KUANTITATIF PROTEIN

Apabila bahan yang dianalisa di destruksi, unsur N dari asam amino

akan dilepaskan dan dapat ditetapkan jumlahnya secara kuantitatif.

Jumlah protein dapat diperhitungkan atas dasar kandungan rata-rata

unsur N yang ada dalam protein.

Kelemahan cara ini : Setiap jenis protein mempunyai jumlah N yang berbeda, Ada senyawa lain yang bukan protein yang mengandung N

(misalnya amonia, asam amino bebas, asam nukleat)

Penentuan kadar protein jumlah dengan cara peneraan jumlah N total

hasilnya disebut “kadar protein kasar “ atau “crude protein”

.


PENETAPAN PROTEIN1. METODE KJELDAHL

PRINSIP :

Nitrogen dari protein didestruksi dengan asam sulfat pekat akan menghasilkan senyawa amonium sulfat. Dengan penambahan basa NaOH akan terbentuk amonia, Amonia didestilasi, NH3 ditangkap dengan HCl berlebih, kelebihan HCl dititrasi dengan larutan baku NaOH.

Banyaknya NH3 ekivalen dengan banyaknya N dari protein.

Dengan mengalikan kadar N dengan faktor konversi, dapat dihitung kadar protein di dalam bahan yang diperiksa

Kadar N = ( mL NaOH blanko – mL NaOH spl) x NNaOH x 14 x 100%

Berat sampel (mg)


PENETAPAN PROTEIN

Dasar perhitungan yang dikembangkan oleh Kjeldahl ini (seorang

ahli kimia dari Denmark tahun 1883), adalah hasil penelitian dan

pengamatan yang menyatakan bahwa umumnya protein alamiah

mengandung unsur N rata rata 16% (dalam protein murni).

Apabila jumlah unsur N dalam bahan makanan telah dikethui, maka

jumlah protein dapat diperhitungkan, yaitu :

jumlah N x 100/16 atau jumlah N x 6,25

Tergantung dari asam amino yang paling banyak membentuk protein

dan telah diketahui komposisinya, maka digunakan faktor perkalian

yang lebih tepat


PENETAPAN PROTEINFaktor perkalian protein

5,70 untuk tepung gandum

6,38 untuk susu

5,55 untuk gelatin (kolagen yang terlarut)

5,46 untuk kacang tanah

5,71 untuk kacang kedelai

5,95 untuk beras

5,30 untuk kelapa

6,25 untuk makanan lain (umum)

Pada perkembangannya cara Kjeldahl telah dimodifiksi, misalnya

oleh Gunning. Pengukuran unsur N yang terbentuk dapat pula

dilakukan dengan metode kolorimetri.


PENETAPAN PROTEINREAKSI PENETAPAN CARA KJELDAHL

1. TAHAP DESTRUKSI

Sampel dipanaskan dengan H2SO4pk sehingga terdestruksi menjadi unsur2nya. C dan H berubah menjadi CO, CO2 dan H2O (terbang), sedangkan N berubah menjadi (NH4)2SO4.

Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator campuran Na2SO4 dan HgO (20:1). Gunning menganjur -kan untuk menggunakan K2SO4 dan CuSO4. Titik didih asam sulfat akan dipertinggi dan destruksi berjalan lebih cepat. Suhu destruksi berkisar 370o-410oC.

SO4= dari H2SO2 akan berubah menjadi SO2 (asap beracun),

karena itu sebaiknya ditampung dalam larutan NaHCO3.


PENETAPAN PROTEINAsam amino histidin dan triptophan sukar dan memerlukan waktu

lama untuk proses destruksinya. Kadang-kadang digunakan juga

Selenium sebagai katalisator karena lebih reaktif (tidak diajurkan).

Bila digunakan HgO, reaksinya adalah sebagai berikut :

HgO + H2SO4 HgSO4 + H2O

2 HgSO4 Hg2SO4 + SO2 + 2On

Hg2SO4 + 2 H2SO4 2 HgSO4 + 2 H2O + SO2

(CHON) + On + H2SO4 CO2 + H2O + (NH4)2SO4

(NH4)2SO4 daspat membentuk kompleks dengan Hg, karena itu

sebelum destilasi Hg diendapkan dulu dengan K2S.

Proses destruksi selesai jika larutan sudah jernih tidak berwarna

atau berwarna biru (bila menggunakan katalisator CuSO4.


PENETAPAN PROTEIN

DESTRUKSI PROTEIN


PENETAPAN PROTEIN2. TAHAP DESTILASI

Dalam labu destilasi, (NH4)2SO4 direaksikan dengan larutan NaOH pekat (50%) sampai alkalis dan dipanaskan, sehingga pecah menjadi ammonia (NH3).

Ammonia yang dibebaskan ditangkap dengan larutan HCl 0,1 N atau larutan asam borat 2% dalam jumlah berlebih.

Ujung tabung destilasi (alonga) harus tercelup dalam larutan asam penampung. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebih maka ditambahkan indikator methyl orange (jika penampung HCl) atau indikator campuran BCG+ MR (jika penampung asam borat). Dilakukan penetapan blanko.

Destilasi berakhir apabila semua ammonmia terdestilasi sempurna dan destilat tidak bereaksi basis.


PENETAPAN KADAR PROTEIN CARA KJELDAHL


PENETAPAN PROTEIN3. TAHAP TITRASI

Jika sebagai penampung HCl (penambahan dengan pipet volume)

selanjutnya sisa HCl dititrasi dengan larutan NaOH 0,1N standar sampai terjadi perubahan warna indikator. Selisih jumlah titrasi blanko dan sampel merupakan jumlah ekivalen nitrogen.

Bila penampung asam borat 2% (tidak perlu dengan pipet volume) maka ammonium borat (NH4)3BO3 yang terbentuk dititrasi dengan HCl 0,1N standar (indikator BCG+MR) sehingga memben tuk asam borat kembali (H3BO3). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna indikator dari biru menjadi merah muda.

Selisih jumlah titrasi sampel dan blnko merupakan jumlah ekivalen nitrogen.

Setelah diperoleh %N selanjutnya dihitung kadar protein.


PENETAPAN KADAR PROTEIN CARA KJELDAHL


PENETAPAN PROTEIN2. METODE BIURET

PRINSIP :

Dalam larutan basa, Cu2+ membentuk kompleks dengan ikatan peptida (-CO-NH-) suatu protein, yang akan menghasilkan warna ungu, dengan absorbans maksimum pada panjang gelombang 540 nm. Absorbans ini berbanding lurus dengan konsenetrasi protein dan tidak tergantung pada jenis protein, karena seluruh protein pada dasarnya mempunyai jumlah ikatan peptida yang sama per satuan berat.

Metode ini baik digunakan untuk menentukan kadar protein dalam suatu larutan. Digunakan untuk kadar 1 – 10 mg protein per mL, Hanya sedikit senyawa yang mengganggu, misalnya urea dan gula pereduksi yang akan bereaksi dengan ion Cu2+.


PENETAPAN PROTEINMETODE BIURET

End.


PENETAPAN PROTEIN3. METODE LOWRY

PRINSIP :

Reaksi antara Cu2+ dengan ikatan peptida dan reduksi asam fosfomolibdat dan asam fosfotungstat oleh tirosin dan triptofan (merupakan residu protein) akan menghasilkan warna biru.

Warna yang terbentuk terutama dari hasil reduksi fosfomolibdat dan fosfotungstat, karena itu warna yang terbentuk tergantung pada kadar tirosin dan triptofan dalam protein.

Metode Lowry 100 x lebih sensitif dibanding metode Biuret.

Senyawa fenolik mengganggu hasil penetapan, karena juga

membentuk warna biru. Gangguan dapat dihilangkan dengan cara

mengendapkan protein dengan TCA, supernatan dibuang, endapan

protein dilarutkan kembali untuk dianalisa.


PENETAPAN PROTEIN

3. METODE LOWRY


PENETAPAN PROTEIN4. METODE TITRASI FORMOL

Larutan protein dinetralkan dengan NaOH, kemudian ditambahkan formali akan memebentuk dimethilol. Selanjutnya dititrasi dengan larutan NaOH standar, dengan indikator pp.


PENETAPAN PROTEIN

METODE LAINNYA:

Ho-4 Kabm Protein

Documents

Transcript of Ho-4 Kabm Protein