Laporan Praktikum ke-2 Hari, tanggal : Senin, 3 Maret 2014
MK INTEGRASI PROSES NUTRISI Tempat Praktikum : Laboratorim Biokimia
dan Mikrobiologi Nutrisi
(BMN)
Asisten : Santa Lusya
(D24100026)
SIFAT PROTEIN
Yusuf Ahmad Suwandi
D24120019
DEPARTEMEN NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2014
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Protein merupakan senyawa organik yang mengandung unsur C, H, O,
dan N yang tidak dimiliki oleh karbohidrat dan lemak. Protein merupakan suatu
makromolekul yang dapat terhidrolisis oelh asam, basa, enzim yang kemudian
menghasilkan asam amino. Protein dalam air akan membentuk dispersi koloidal dan
tidak dapat berdifusi melalui membran semipermeabel. Semua protein tidak dapat
larut dalam pelarut organik (eter, kloroform). Molekul protein adalah polimer
beberapa asam amino yang digabungkan oleh ikatan peptida. Kelarutan protein
dengan menggunakan formaldehyde, biasa digunakan dalam melindungi protein
pakan agar tidak didegradasi mikroba rumen karena terbentuknya pakan yang agak
keras oleh formaldehyde.
Protein banyak ditemui di semua bagian sel terutama ribosom dan
berfungsi sebagai penyusun struktur sel, antibodi, enzim, hormon, dan protein tubuh.
Protein sangat penting untuk pertumbuhan dan pergantian sel tubuh yang rusak yang
dibantu oleh enzim proteolitik, yaitu enzim yang dapat menguraikan dan memecah
protein (Lidya dan Djenar 2000). Protein juga mudah mengalami denaturasi karena
pengaruh panas, pH, tekanan, aliran listrik, dan bahan kimia lain yang dapat
berlangsung secara revesible atau irrevesible dan mudah mengendap.
Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari sifat-sifat protein yaitu sifat
koagulasi, sifat amfoter, dan sifat reversibel protein.
TINJAUAN PUSTAKA
Protein
Protein merupakan unit penyusun utama tubuh. Molekul protein
mengandung unsur karbon (51,0-55,0%), hidrogen (6,5-7,3%), oksigen (21,5-
23,5%), nitrogen (15,5-18,0%) dan sebagian besar mengandung sulfur (0,5-2,0%)
dan fosfor (0,0-1,5%) (Anggorodi, 1979). Protein merupakan polimer yang terdiri
dari monomer asam amino. Asam amino merupakan senyawa kimia yang
mempunyai dua gugus fungsi yang berbeda sehingga reaksi identifikasi suatu
protein tidak jauh dari reaksi kedua gugus fungsi tersebut. Salah satu identifikasi
protein adalah dengan cara denaturasi protein/perubahan struktur protein. Denaturasi
dapat pula dikatakan sebagai suatu proses terpecahnya ikatan hydrogen interaksi
hidrofobik, ikatan garam,dan terbentuknya lipatan atau wiru molekul
(Winarno,1997).
Sumber protein dari makanan yang berasal dari hewan yang disebut
protein hewani, misalnya daging, telur, susu, dan ikan. Sedangkan yang berasal dari
tumbuhan yang disenut dengan protein nabati, misalnya kacang, keledai, gandum,
dan buah-buahan.
Sifat Amfoter
Asam amino bersifat amfoter, maka jika direaksikan dengan asam, maka
asam amino menjadi kation. Sedangkan jika direaksikan dengan basa, maka asam
amino akan menjadi amnion. Dalam kimia, perilaku amfoter yang dapat bereaksi
dengan asam atau basa dapat terjadi karena memiliki dua gugus asam dan basa
sekaligus atau zatnya memiliki kemampuan seperti itu. Zat amfoter yang klasik
adalah asam amino, protein, dan air.
Sifat Koagulasi
Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid dan
pengendapannya. Partikel-partikel suatu koloid dapat mengalami penggumpalan
membentuk zat semi-padat. Partikel-partikel koloid tersebut bersifat stabil karena
memiliki muatan listrik sejenis. Apabila muatan listrik itu hilang, maka partikel
koloid tersebut akan bergabung membentuk gumpalan (Pudjatmaka 2002). Koagulasi
maksimum terjadi pada saat temperatur antara 60oC-65oC yang dicapai selama
pemanasan (Davidek et al., 1990).
Telur Ayam Ras
Telur ayam ras memiliki berat kurang lebih 45 gram dengan warna
cangkang coklat. Protein bermutu tinggi karena dapat menyediakan asam amino
esensial yang dibutuhkan tubuh. Kandungan protein ayam ras dibanding ayam jenis
lain hampir sama. Karena kandungan asam amino esensialnya yang cukup lengkap,
maka telur sering dijadikan sebagai standar kualitas protein.
Susu Murni
Susu merupakan bahan pangan yang memiliki komponen spesifik seperti
lemak susu, kasein (protein susu, dan laktosa (karbohidrat susu). Disamping itu susu
adalah bahan makanan yang sempurna karena mengandung protein, lemak,
karbohidrat (laktosa), vitamin, dan garam anorganik. Dalam susu terdapat fosfat baik
sebagai protein maupun sebagai ion posfat anoorganik. Kesegaran susu dapat
ditandai dengan masih aktifnya enzim-enzim yang terdapat didalamnya, diantaranya
amylase, lipase, peroksidase, katalase, dan sebagainya (Tim Dosen Biokimia, 2011).
Sari kedelai
Sari kedelai mengandung banyak sekali gizi dan manfaat, selain sebagai
pengganti susu sapi, bahkan jauh lebih kaya akan gizi dibanding susu sapi. Susu sapi
yang menaikkan kolesterol, susu kedelai justru menurunkan kolesterol. Protein pada
sari kedelaitersusun atas sejumlah asam amino, yaitu lesitin/HDL, arginin, lisin,
glisin, niasin, leusin, isoleusin, treonin, triptofan, fenilalanin). Komponen asam
amino glisin dan arginin yang merupakan komponen penyusun hormon insulin dan
glukogen yang disekresi oleh kelenjar pankreas.
Susu kedelai dengan konsentrasi protein terlarut lebih dari 7% akan
menggumpal apabila dipanaskan pada suhu 70oC- 100oC berlangsung selama lebih
dari 10 menit. Adapun sifat protein kedelai yang lain adalah akan menggumpal
karena pengaruh asam (Suprapti, 2010).
MATERI DAN METODE
Materi
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum Sifat Protein adalah gelas
piala, tabung reaksi, rak tabung reaksi, pH meter, spoid, pengaduk, pemanas air, dan
buret. Sedangkan bahan yang dipakai adalah larutan (HCl 0,1 N; NaOH 0,1 N; HgCl2
jenuh; formaldehyde 10%), putih telur ayam ras, susu murni, sari kedelai, dan air.
Metode
Kelarutan Protein Terhadap Pemanasan
Disiapkan tiga tabung reaksi. Bahan yang terdiri dati putih telur, susu
murni, dan sari kedelai dimasukkan ke masing-masing tabung reaksi dengan bantuan
spoid sebanyak 2 ml untuk masing-masing bahan dan diamati sifat fisikya.
Kemudian masing-masing tabung reaksi yang telah berisi bahan dan dicatat sifat
fisiknya, dimasukkan ke air mendidih hingga terjadi perubahan.
Reaksi dengan Formaldehyde
Disiapkan 15 buah tabung reaksi yang dibagi untuk tiga bahan yang
digunakan dan diberi nama. Putih telur dimasukkan kelima tabung pertama, susu
murni kelima tabung berikutnya, dan sari kedelai dimasukkan pada lima tabung yang
terakhir dan diamati sifat fisik awalnya. Selanjutnya putih telur ditetesi formaldehyde
masing-masing 2,4,6,8, dan 10 pada masing-masing kelima tabung awal, untuk sari
kedelai dan susu murni mendapat perlakuan yang sama, selanjutnya diamati
perubahan dan dicatat sifat fisiknya. Lalu kelima belas tabung yang telah ditetesi
formaldehyde, dimasukkan dalam air mendidih dan diamati perubahan yang terjadi
dan dicatat sifat fisiknya.
Pengendapan Protein oleh Logam Berat
Putih telur, susu murni, dan sari kedelai dimasukkan ke masing-masing
tabung reaksi dan diamati sifat fisik awalnya. Selanjutnya ditetesi HgCl2jenuh dan
dilihat perubahan dan dicatat sifat fisik.
Pengamatan Sifat Amfoter
Putih telur dimasukkan di gelas piala yang disertai pengaduk selanjutnya
pH awal putih telur diukur menggunakan pH meter. Putih telur dititrasi dengan HCl
sebanyak 5 ml, diamati perubahan yang terjadi setiap penambahan 5 ml HCl dan pH
diukur hingga pH meter menunjukkan pH paling asam. Selanjutnya putih telur tadi
dititrasi dengan NaOH 0,1 N sebanyak 5 ml, diamati perubahan yang terjadi setiap
penambahan 5 ml NaOH dan pH diukur hingga pH meter menunjukkan pH paling
basa. Selanjutnya dibuat kurva titrasi.
HASIL PEMBAHASAN
Hasil
Dari percobaan Sifat Protein yang dilakukan beberapa perlakuan
diperoleh hasil sebagai berikut,
Tabel 1. Kelarutan Protein terhadap Pemanasan
Nama Bahan Sifat Awal Sifat setelah dipanaskan
Putih telur
Kental (++)
Tidak mengendap (-)
Bening
Sangat kental (+++)
Tidak mengendap (-)
Putih
Susu murni
Encer (-)
Tidak mengendap (-)
Putih
Encer (-)
Tidak mengendap (-)
Putih
Sari kedelai
Encer (-)
Tidak mengendap (-)
Putih
Encer (-)
Tidak mengendap (-)
Putih
Tabel 2. Reaksi dengan Formaldehyde
Nama
Bahan
Tabung
ReaksiSifat Awal
Sifat Setelah
Ditambah
Formaldehyde
Sifat Setelah Pemanasan
Putih
telur
1
Kental (++)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Kental (++)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Kental (++)
Sangat menggumpal (++
+)
Tidak mengendap (-)
2 Kental (++) Kental (++) Kental (++)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Sangat menggumpal (++
+)
Tidak mengendap (-)
3
Kental (++)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Sangat kental (++
+)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Kental (++)
Menggumpal (++)
Tidak mengendap (-)
4
Kental (++)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Sangat kental (++
+)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Kental (++)
Agak menggumpal (+)
Tidak mengendap (-)
5
Kental (++)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Sangat kental (++
+)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Kental (++)
Tidak menggumpal (-)
Tidak mengendap (-)
Susu
murni
1
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Menggumpal (++)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Agak menggumpal (+)
Tidak mengendap (-)
2 Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Menggumpal (++)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Agak menggumpal (+)
Tidak mengendap (-)
3
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Menggumpal (++)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Agak menggumpal (+)
Tidak mengendap (-)
4
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Menggumpal (++)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Agak menggumpal (+)
Tidak mengendap (-)
5
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Menggumpal (++)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal (-)
Tidak mengendap (-)
Sari
kedelai
1
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal (-)
Tidak mengendap (-)
2
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal (-)
Tidak mengendap (-)
3
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal (-)
Tidak mengendap (-)
4 Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal (-)
(-)
Tidak mengendap
(-)
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak mengendap (-)
5
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal
(-)
Tidak mengendap
(-)
Tidak kental (-)
Tidak menggumpal (-)
Tidak mengendap (-)
Tabel 3. Pengendapan Protein dengan Logam Berat
Nama Bahan Sifat AwalSifat Setelah Ditambah
HgCl2
Putih telur
10 tetes
Kental (++)
Tidak mengendap (-)
Tidak menggumpal (-)
Bening kekuningan
Agak kental (+)
Mengendap (++)
Agak menggumpal (+)
Putih kekuningan
Susu murni
50 tetes
Agak kental (+)
Tidak mengendap (-)
Tidak menggumpal (-)
Putih
Tidak kental (-)
Tidak mengendap (-)
Agak mengendap (+)
Putih
Sari kedelai
7 tetes
Agak kental (+)
Tidak mengendap (-)
Tidak menggumpal (-)
Putih kekuningan
Tidak kental (-)
Agak mengendap (+)
Sangat menggumpal (++
+)
Putih bening
Tabel 4. Pengamatan Sifat Amfoter
Penambahan HCl
pH Putih Telur
Setelah
Penambahan HCl
Penambahan
NaOH
pH Putih Telur
Setelah
Penambahan
NaOH
5 ml 10 5 ml 2
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
6
6
4
3
3
2
1
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
5 ml
3
3
3
7
7
9
10
11
11
12
Grafik 1. Percobaan Sifat Amfoter
Pembahasan
Praktikum tentang sifat protein kali ini dilakukan 4 perlakuan, yaitu
kelarutan protein terhadap pemanasan, reaksi dengan formaldehyde, pengendapan
protein dengan logam berat, dan pengamatan sifat amfoter. Percobaan pertama
yaitu kelarutan protein terhadap pemanasan. Pada saat sebelum pemanasan, putih
telur bewarna bening, tidak mengendap, dan kental. Susu murni bewarna putih,
tidak mengendap, dan encer. Sedangkan sari kedelai bewarna putih, tidak
mengendap, dan encer. Tetapi setelah diberi perlakuan panas, sebagian besar sifat
awal dari bahan tidak banyak berubah, hanya pada putih telur warna menjadi putih
dan menjadi semakin kental. Semakin kental tersebut terbentuk karena endapan
albumin atau putih telur masih bersifat protein, hanya saja berubah struktur tersier
Titik Isoelektrik
pH penambahan HCl
pH penambahan NaOH
ataupun kwarterernya yang menyebabkan protein mengendap. Perubahan tersier
ini tidak dapat kembali ke bentuk semula. Denaturasi merubah sifat protein
menjadi lebih sukar larut dan makin kental yang disebut dengan koagulasi.
Pada percobaan kedua adalah reaksi dengan formaldehyde. Pada
bahan putih telur setelah ditambah formaldehyde 2 dan 4 tetes pada tabung reaksi
1 dan 2 menjadi kental dan menggumpal, tetapi tidak mengendap. Pada
penambahan 6, 8, dan 10 pada tabung reaksi 3, 4, 5 menjadi sangat kental,
menggumpal, dan tidak mengendap. Sedangkan untuk susu murni juga sedikit
menggumpal dengan tidak ada perbedaan antara sedikit banyak penambahan
formaldehyde, tetapi masih tidak terjadi perubahan kekentalan dan endapan,
dengan kata lain tidak kental dan tidak mengendap. Hal berbeda pada perlakuan
pada sari kedelai, yang tidak ada perubahan baik sebelum dan setelah ditambah
formaldehyde bahkan sampai dipanaskan sekalipun. Setelah dipanaskan terjadi
perubahan gumpalan, semakin banyak formaldehyde yang ditambahkan dan
dipanaskan, semakin tidak terbentuk kembali gumpalannya. Formaldehyde
bersifat asam karena mengandung asam formiat akibat oksidasi formaldehyde.
Formaldehyde bereaksi dengan protein sehingga membentuk rangkaian-rangkaian
antara protein yang berdekatan. Akibat dari reaksi tersebut, protein mengeras dan
tidak dapat larut (Barnen and Davidson, 1983). Gumpalan pada susu sifatnya
reversibel (yang dapat kembali ke bentuk semula setelah dipanaskan) dan pada
putih telur sifatnya irreversibel (tidak dapat kembali ke bentuk semula).
Percobaan ketiga adalah pengendapan protein dengan logam berat.
Untuk penambahan HgCl2 pada masing-masing bahan menghasilkan sifat yang
berbeda. Sebagian besar sifat, kekentalan, endapan, gumpalan, dan warna,
mengalami peubahan setelah ditambah HgCl2. Fungsi HgCl2 sendiri berfungsi
untuk mengganggu sifat protein, sebagai garam dari logam berat, mengurangi
daya larut protein.
Percoabaan yang terakhir adalah pengamatan sifat amfoter.
Dibutuhkan 8 kali tetes HCl 5 ml untuk menurunkan pH putih telur menjadi asam,
dan dibutuhkan 11 tetes NaOH 5 ml untuk menaikkan pH putih telur yang tadinya
asam menjadi basa. Saat titrasi terbentuk buih disebabkan denaturasi protein, yaitu
proses yang mengubah struktur molekul protein tanpa memutuskan ikatan kovalen
(Belitz dan Grosch, 1999). Pembentukan buih diawali pembukaan ikatan dalam
molekul protein sehingga rantainya lebih panjang selanjutnya pembentukan
monolayer dari protein yang terdenaturasi. Hasil titrasi yang dibuat dalam bentuk
kurva terdapat titik perpotongan yang disebut titik isoelektrik. Titik Isoelektrik
adalah derajat keasaman atau pH ketika suatu makromolekul bermuatan nol akibat
bertambahnya proton atau kehilangan muatan oleh reaksi asam-basa. berdasarkan
pengamatan yang dilakukan, titik isoelektrik terbentuk di antara pH 3,5-4, hal ini
tidak sesuai dengan literatur yang menyebut pH titikisoelektrik 4-4,5
(Linggih,1988).
Sifat-sifat protein adalah viskositas, yaitu tahana yang timbul akibat
gesekan antar molekul dalam zat cair yang mengalir. Viskositas larutan
proteintergantung pada jenis protein, bentuk molekul, konsentrasi, dan suhu
larutan. Titik isolistrik viskositas larutan protein memiliki harga yang paling kecil.
Yang kesua adalah Browning. Reaksi pencoklatan browning terdiri dari reaksi
pencoklatan enzimatis yang biasa terjadi di buah dan sayur yang memiliki
senyawa fenolik dan reaksi pencoklatan non-enzimatis, misalnya reaksi Maillard.
Reaksi Maillard terjadi antara gugus amin (asam amino) dan gula pereduksi
(keton/aldehid). Faktor yang memengaruhi adalah suhu, konsentrasi, gula,
konsentrasi amino, pH, dan tipe gula. Umumnya molekul gula yang lebih
kecilbereaksi cepat dibandingkan molekul gula lebih besar.
KESIMPULAN
Protein adalah senyawa organik yang mengandung unsur C, H, O, dan N
yang dapat terhidrolisis oleh asam, basa, enzim yang kemudian menghasilkan asam
amino. Protein juga memiliki sifat amfoter yang dilihat dari titrasi asam dan basa,
terdapat titik pertemuan antara asam dan basa yang disebut titik isoelektrik. Protein
juga memiliki sifat koagulasi, yaitu penggumpalan protein akibat pemanasan yang
menyebabkan protein itu terdenaturasi. Putih telur, susu murni, dan susu kedelai
adalah urutan berdarkan sifat koagulasi terbesar terhadap perlakuan formalin.
Selanjutnya protein juga sebagian memiliki sifat reversibel, yang dapat kembali ke
bentuk awal dan irreversibel, yang tidak dapat kembali ke bentuk awal.
DAFTAR PUSTAKA
Anggorodi, R.1979.Ilmu Makanan Ternak Umum.Jakarta:Gramedia.
Belitz, H.D., dan W. Grosch.1999.Food Chemistry.2nd Edition.Germany:
Springer.
Barnen, A. L. and P. M. Davidson. 1983. Antimicrobials in food.Marcel Dekkers,
Inc., New York.
Davidek, J., J. Vellisek and J. Pokorny. 1990. Chemical Change During Food
Processing. Departement of Food Chemistry and Analysis. Institute
Chemical Technology, New York.
Lidya dan Djenar.2000.Dasar Bioproses Direktorat Pembinaan dan Fenolinin dan
Pengabdian Masyarakat Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi.
Jakarta:Departemen Pendidikan Nasional.
Linggih, S. R dan P. Wibowo. 1988. Ringkasan Kimia.Bandung: Ganeca Exact
Bandung.
Pudjatmaka, Handayana. 2002. Kamus Kimia.Jakarta:Balai Pustaka.
Suprapti, Lies. 2010. Teknologi Tepat Guna Kembang Tahu Dan Susu Kedelai.
Yogyakarta:Kanisius.
Tim Dosen Praktikum Biokimia. 2011. Petunjuk Praktikum Biokimia. P.MIPA :
UNS Press
Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta:Gramedia.
Top Related