Laprak Uji Protein

LAPORAN HASIL PRAKTIKUM ANALISIS UJI PROTEIN DENGAN CUKA Disusun Oleh: Yayah Rahmawati (1207020085)

MATA KULIAH PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG TAHUN 2021

Percobaan 2 ANALISIS UJI PROTEIN DENGAN CUKA A. Tujuan : Untuk mengidentifikasi dan menentukan kandungan protein dalam sampel makanan B. Dasar Teori Protein merupakan zat gizi yang tersusun oleh asam amino dan memiliki peran penting bagi tubuh, baik sebagai sumber energi maupun sebagai zat pembangun, termasuk membentuk otot pada tubuh dan mengganti jaringan tubuh yang rusak dan yang perlu dirombak. Protein sebagai zat pengatur, yang mengatur proses di dalam tubuh supaya seimbang. Protein merupakan sumber asam-asam amino yang mengandung unsur N yang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat, selain itu protein juga mengandung unsur-unsur: C, H, dan O serta unsur-unsur logam seperti: besi dan tembaga. Protein tersusun atas asam amino esensial, asam amino non esensial, dan asam amino esensial bersyarat yang ketiganya diperlukan oleh tubuh. Tubuh dapat menghasilkan asam amino non esensial, tetapi tidak dapat menghasilkan asam amino esensial. Asam amino esensial dapat diperoleh dari makanan. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat diproduksi sendiri oleh tubuh, sehingga harus didapat dari mengkonsumsi makanan. Asam amino non esensial adalah asam amino yang dapat diproduksi sendiri oleh tubuh, sehingga memiliki prioritas yang lebih rendah dibandingkan asam amino esensial. Asam amino esensial bersyarat adalah kelompok asam amino non esensial, namun pada saat tertentu, seperti setelah latihan beban yang berat, produksi dalam tubuh tidak secepat dan tidak sebanyak yang diperlukan, sehingga harus didapat dari makanan maupun suplemen protein. Macammacam asam amino dan kegunaannya disajikan pada Tabel 3[5,6]. Dari struktur umumnya, asam amino mempunyai dua gugus pada tiap molekulnya, yaitu gugus amino dan gugus karboksil, yang digambarkan sebagai struktur ion dipolar. Gugus amino dan gugus karboksil pada asam amino menunjukkan sifat-sifat spesifiknya. Oleh karena asam amino mengandung kedua gugus tersebut, maka senyawa ini akan memberikan reaksi kimia yang mencirikan gugus-gugusnya. Sebagai contoh adalah reaksi asetilasi dan esterifikasi. Asam amino juga bersifat amfoter, yaitu dapat bersifat sebagai asam dan memberikan proton kepada basa kuat, atau dapat bersifat sebagai basa dan menerima proton dari basa kuat. Protein dapat diperoleh dari hewan(hewani) dan tumbuhtumbuhan(nabati). Protein hewani terdapat dalam daging, susu, telur, ikan, udang, dan kerang. Protein nabati terdapat dalam biji-bijian, sereal, daun dan kacang-kacangan. Protein sederhana dalam kacang-kacangan adalah globulin dan albumin. Globulin tidak larut dalam air, larut dalam larutan garam netral, contohnya: legumin dan visilin yang merupakan penyusun utama protein dalam biji. Albumin yang larut dalam air contohnya: enzim dan legumetin. [ CITATION Wel10 \l 1033 ] Penggumpalan protein dan endapan yang terbentuk dapat disebabkan oleh terjadinya koagulasi dan denaturasi protein. Denaturasi dapat mengubah sifat protein menjadi sukar larut dalam air. Penggumpalan ini dapat disebabkan oleh pemanasan, penambahan asam, penambahan enzim, dan adanya logam berat Penambahan asam asetat dilakukan setelah pemanasan pada suhu 80°C. Pemanasan lebih lanjut dan penambahan asam ini akan menyebabkan denaturasi rusaknya struktur protein sehingga protein akan mengendap.. Denaturasi dapat diartikan sebagai perubahan atau modifikasi terhadap

struktur sekunder, tersier dan kuartener molekul protein, tanpa terjadinya pemecahan ikatan-iaktan kovalen. Karena itu denaturasi dapat pula dikatakan sebagai suatu proses terpecahnya ikatan hydrogen interaksi hidrofobik, ikatan garam,dan terbentuknya lipatan atau wiru molekul. Pengendapan protein oleh asam asetat terjadi cukup cepat karena adanya panas. Pertamatama akan terjadi presipitasi yaitu pembentukan presipitat atau partikel kecil yang melayanglayang dalam larutan dan dapat mengendap dalam waktu singkat. Presipitat tersebut akan saling tergabung membentuk agregat (partikel yang lebih besar) dari presipitat tapi belum mengendap. Jika jumlah agregat terus bertambah maka akan saling membentuk endapan. Adanya ion H+ menyebabkan sebagian jembatan atau ikatan peptida terputus. Dalam suasana asam, ion H+ akan bereaksi dengan gugus COO– membentuk COOH sedangkan sisanya (asam) akan berikatan dengan gugus amino NH2 membentuk NH3 + , sehingga apabila larutan peptida dalam keadaan isoelektris diberi asam akan menyebabkan bertambahnya gugus bermuatan yang membentuk afinitas terhadap air dan kelarutan dalam air. Kelarutan protein akan meningkat jika diberi perlakuan asam yang berlebih, hal ini terjadi karena ion positif pada asam yang menyebabkan protein yang semula bemuatan netral atau nol menjadi bermuatan positif yang menyebabkan kelarutannya bertambah. Semakin jauh derajat keasaman larutan protein dari titik isoelektrisnya, maka kelarutannya akan semakin bertambah. Tiap-tiap asam amino mempunyai titik isoelektris yang berbeda-beda. Titik isoelektris adalah saat dimana pada pH asam amino berada pada bentuk amfoter (zwitter ion), dan pada saat titik isoelektris ini kelarutan protein menurun dan mencapai angka terendah, protein akan mengendap dan menggumpal. Pada saat titik isoelektris ini jumlah kation dan anion yang terbentuk sama banyaknya. Berdasarkan struktur molekulnya, pada dasarnya asam amino merupakan senyawa yang bermuatan ganda atau zwitter ion, keadaan ini mudah berubah karena dipengaruhi oleh keadaan sekitar atau pH lingkungan. Pada pH rendah (suasana asam) asam amino akan bermuatan positif sedangkan pada pH tinggi (suasana basa) akan bermuatan negatif. Pada pH 4,8– 6,3 (pH isoelektris) asam amino akan berada pada keadaan dipolar atau ion zwitter. Pada keadaan ini kelarutan protein dalam air paling kecil sehingga protein akan menggumpal dan mengendap. [ CITATION Tri10 \l 1033 ]

Metode koagulasi protein ada 3 yaitu metode pemanasan, metode asam, dan metode enzim. Memang selama ini metode enzim adalah metode yang paling efektif, karena menghasilkan koagulan protein dalam jumlah yang banyak dan kadar protein yang tinggi tanpa adanya denaturasi. Akan tetapi harga enzim sangat mahal, sehingga tidak ekonomis dan membutuhkan waktu yang lebih lama, sedangkan untuk metode asam koagulan protein akan bersifat asam, sehingga berpengaruh pada cita rasa produk pangan yang diberi protein tersebut. Berdasarkan hal tersebut metode pemanasan dianggap paling cocok untuk produk pangan karena protein yang dihasilkan tidak bersifat asam dan tidak membutuhkan biaya yang mahal dan waktu yang lama. Untuk meminimalkan akibat denaturasi yang terjadi karena pemanasan perlu dilakukan penelitian untuk mendapatkan waktu dan suhu optimum koagulasi protein. Koagulan protein yang dihasilkan dapat diaplikasikan untuk produk pangan seperti halnya daging sintetis karena koagulan protein yang dihasilkan tidak bersifat asam.  Faktor Penyebab Koagulasi             Ada beberapa factor yang dapat menyebabkan koagulsi suatu protein, yaitu : 1. Asam Proses koagulasi protein dapat terjadi karena penambahan asam. Pada proses pembuatan yogurt, susu yang didalamnya terkandung bahan protein dalam bentuk

laktosa dan kasein difermentasi dengan penambahan bakteri dari spesies lactobacillus. Dalam proses fermentasi tersebut, susu kemudian mengalami koagulasi karena berubahnya sifat susu menjadi asam yang disebabkan oleh dihasilkannya asam laktat oleh bakteri yang ditambahkan. Perubahan tersebut mengakibatkan susu teragulasi yang membuat teksturnya menjadi kental sehingga terbentuk curd atau youghurt. 2. Garam Garam berfungsi dalam membantu pengeluaran protein (whay) dari koagulan, pengaturan kadar air dan keasaman keju (sebagai contoh dari adanya koagulasi), pembentukan cita rasa keju (Foster et.al., 1961). Prescott dan Dunn, 1982 mengatakan bahwa jumlah penambahan garam juga berpengaruh pada cita rasa, tekstur, penampakan, jumlah asam laktat, dan menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk. Bila tidak dilakukan penggaraman, maka keju akan lunak, tekturnya tidak elastis, dan pematangan tidak normal. Apabila pengaraman diberikan terlalu banyak maka akan membuat keju menjadi keras dan proses pematangannya berjalan lambat. Penggaraman dapat menyebabkan produksi asam terhambat, sehinggu pH keju setelah penggaraman tidak akan turun lagi. 3. Panas kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan tumbukan antar partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak. Hal ini melepaskan elektrolit yang teradsorpsi pada permukaan koloid. Akibatnya partikel tidak bermuatan. Suhu lingkungan juga merupakan faktor pentingbagi pertumbuhan mikroba dan sintesis produk metabolisme. Pada suhu optimum mikroba dapat tumbuh dan melakukan metabolism sebaik-baiknya. Suhu optimum pertumbuhan belum tentu merupakan suhu optimum untuk pembentukan enzim. Suhu adalah salah satu faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba dan produksi metabolit, mengingat suhu mempengaruhi kecepatan reaksi kimia, konfigurasi tiga dimensi protein dan kecepatan aktivitas enzim. Suhu yang terlalu rendah menyebabkan reaksi metabolism relative rendah karena tidak cukup energy u ntuk mencapai suatu reaksi. Pada suhu yang lebih tinggi molekul enzim yang terproduksi lebih aktif dan terjadi tumbukan molekul, dapat memulai suatu reksi selama protein enzim tidak terdenaturasi. Optimal produksi enzim didefinisikan sebagai maksimum produk, pada kondisi ini enzim diproduksi terus-menerus. 4. Enzim Enzim adalah suatu protein yang bertindak sebagai katalisator reaksi biologi (biokatalisator). Pemanfaatan enzim saat ini berkembang pesat terutama pada industry pengolahan pangan misalnya penggunaan enzim rennet untuk menggumpalkan susu pada proses pembuatan keju.Suhu dan pH merupakan factor yang mempengaruhi aktivitas enzim rennet mikrobia. Oleh karena itu, perlu dikaji penggunaan enzim amobil dengan matriks alginate terhadap lingkungan suhu dan pH yang berbeda sehingga diperoleh kondisi yang optimum bagi enzim amobil untuk melaksanakan reaksi katalitik. Proses koagulasi susu dengan penambahan enzim rennet mikrobia pada saat pembuatan keju memiliki suhu optimum sekitar 30 – 40 0C, sedangkan pada suhu 150C tidak akan terjadi koagulasi susu dan bila suhu 600C enzim rennet mikrobia menjadi inaktif (Winarno, 1983). Menurut Radiati dan Fardiaz (1991) enzim rennet stabil dalam menggumpalkan susu pada pH 4 – 6. Pembekuan 5. Mikroba

Pentingnya mikroba dalam proses penggumpalan protein adalah karena beberapa jenis mikroba menghasilkan suatu enzim yang dapat menyebabkan penggumpalan. Selain itu, mikroba menghasilkan asam laktat dari laktosa sehingga diperoleh kondisi pH yang diinginkan dan diperlukan saat proses penggumpalan seperti pada proses pembuatan keju. Proses pembentukan curd (gumpalan) pemisahan ataupun pelepasan whey (cairan) dari curd, pembentukan tekstur keju dan pengerasan curd di akhir proses secara signifikan dipengaruhi oleh pH. Fungsi lain dari mikroba adalah menghasilkan residu karbohidrat yang bersama dengan penurunan kelembapan akan mempertahankan stabilitas mikroba keju. Sifat proteolitik dan residu metabolisme mikroba akan akan berperan atau paling tidak sangat esensial dalam pembentukan aroma dan rasa selama proses pemeraman. Mikroba yang digunakan untuk menggumpalkan protein didominasi oleh kelompok grup Streptococcus seperti Streptococcus lactis, S. cremonis, S. diacetylactis dan Leuconostoc cremonis. Selain itu, mikroba jenis lain yang sering digunakan adalah mikroba thermofil (tahan panas) seperti Lactobacilli dan S. thermophilus. Mikroba umumnya digunakan sebagai starter untuk menggumpalkan protein.  Mekanisme Koagulasi Koagulasi berawal dari pemanasan yang dapat menyebabkan pemutusan ikatan hidrogenyang menopang struktur sekunder dan tersier suatu protein sehingga menyebabkan sisihidrofobik dari gugus samping polipeptida akan tebuka. Hal ini menyebabkan kelarutan protein semakin turun dan akhirnya mengendap dan menggumpal. Pada saat inilah terjadi proses koagulasi (Winarno,2006). Tahapan koagulasi protein : 1.      Denaturasi protein : Perubahan utama pada struktur 3 dimensi 2.      Flokulasi / curding : Perubahan struktur protein sekunder, penggumpalan protein yang mengendap berada di dalam keadaan terpisah – pisah 3.      Gelasi/ koagulasi: Gumpalan – gumpalan protein sudah menbentuk massa homogen seperti gel.[ CITATION Ran15 \l 1033 ]

C. Alat dan Bahan 1. Asam asetat (cuka) 2. Air 3. Putih telur 4. Susu 5. Minyak 6. Kecap 7. Panic 8. Kompor

D. Prosedur Kerja

Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

Maukan sample (putih telur, kecap, susu, dan minyak) secukupnya ke dalam gelas yang berbeda.

Masukkan 500 ml air ke dalam panic lalu didihkan. Setelah mendidih matikan kompor dan tunggu sebentar sampai suhu air sedikit menurun.

Masukan semua gelas sample ke dalam panic berisi air panas.

Masukkan 10 tetes asam cuka ke dalam masing-masing sample. Amati perubahannya!

E. Data pengamatan No

Pereaksi : Asam Cuka Sampel Makanan

Pengujian protein

Ada/tidak protein

1 2 3 4

Putih telur Kecap Susu Minyak

Terdapat gumpalan Tidak terdapat gumpalan Terdapat gumpalan Tidak terdapat gumpalan

Ada Tidak Ada Tidak

F. Hasil pengamatan dan pembahasan Hasil pengamatan dari keempat sample adalah sample putih telur dan susu ternyata menggumpal saat dipanaskan lalu ditetesi asam cuka. Hal ini menandakan bahwa putih telur dan susu mengandung protein. Sample kecap dan minyak tidak mengalami penggumpalan setelah dipanaskan dan ditetesi asam cuka. Hal ini menandakan kecap dan minyak tidak mengandung protein. Sebenarnya kecap seharusnya mengandung protein karena terbuat dari kedelai. Namun pada sample kecap yang saya gunakan pada praktikum ini ternyata dikemasannya pun tidak terdapat kandungan proteinnya. Penambahan asam asetat dalam larutan protein dapat menyebabkan denaturasi protein. Hal ini terjadi karena asam asetat tidak dapat terionisasi sempurna dengan sifat keelektronegatifannya yang lebih kecil dibandingkan asam klorida Penambahan asam asetat dengan nilai pH 4,5. Semakin banyak konsentrasi H + yang ditambahkan maka semakin banyak pula penurunan pH dari filtrat sehingga titik isoelektriknya semakin dekat. Apabila pH isoelektrik sudah tercapai maka muatan yang saling berlawanan akan saling menetralkan sehingga akan terbentuk gumpalan. Semaikn kecil pH buffer asetatnya, semakin banyak endapannya. Karena pH yang kecil akan banyak membentuk endapan berarti selisih muatan listriknya antara yang positif dan negatif sama. Sehingga, tidak dapat bergerak dan membentuk endapan atau warna keruh.

G. Soal/pertanyaan 1

Jelaskan secara teori kimia proses protein dengan menggunakan metode koagulasi dengan pereaksi asam cuka ? Jawab: Prose pengendapan protein oleh asam asetat terjadi cukup cepat karena adanya panas. Pertamatama akan terjadi presipitasi yaitu pembentukan presipitat atau partikel kecil yang melayanglayang dalam larutan dan dapat mengendap dalam waktu singkat. Presipitat tersebut akan saling tergabung membentuk agregat (partikel yang lebih besar) dari presipitat tapi belum mengendap. Jika jumlah agregat terus bertambah maka akan saling membentuk endapan. Adanya ion H+ menyebabkan sebagian jembatan atau ikatan peptida terputus. Dalam suasana asam, ion H+ akan bereaksi dengan gugus COO– membentuk COOH sedangkan sisanya (asam) akan berikatan dengan gugus amino NH2 membentuk NH3 + , sehingga apabila larutan peptida dalam keadaan isoelektris diberi asam akan menyebabkan bertambahnya gugus bermuatan yang membentuk afinitas terhadap air dan kelarutan dalam air. Kelarutan protein akan meningkat jika diberi

perlakuan asam yang berlebih, hal ini terjadi karena ion positif pada asam yang menyebabkan protein yang semula bemuatan netral atau nol menjadi bermuatan positif yang menyebabkan kelarutannya bertambah. Semakin jauh derajat keasaman larutan protein dari titik isoelektrisnya, maka kelarutannya akan semakin bertambah. 2

3 4

5

Dari percobaan tersebut sampel mana yang banyak mengandung protein? Jelaskan alasannya? Lalu urutkan sampel yang mengandung protein dari yang tertinggi sampai terendah/ tidak ada. Jawab: Sample yang banyak mengandung protein adalah putih telur sebanyak 4 gram protein. Hal ini karena gumpalan yang terbentuk dari putih telur adalah yang paling banyak. Apalagi pada saat dididihkan lagi maka putih telur itu akan menjadi padat. Urutan dari yang terbesar sampai yang tidak mengandung protein adalah mulai dari putih telur, susu, kecap, dan minyak. Ditandai dengan apa bahwasanya sampel tersebut mengandung protein ? Jawab: Ditandai dengan terdapat gumpalan pada sample. Jelaskan, mengapa sampel tersebut terjadi penggumpalan dan tidak terjadi penggumpalan? Jawab: Ketika terjadi penggumpalan itu karena sample seperti putih telur dan susu itu mengandung protein. Protein Ketika dipanaskan dan ditambahkan asam maka akan menggumpal. Apa fungsi asam cuka di percobaan tersebut? Jawab: Ion H+ pada asam cuka ini akan mengikat gugus negative pada protein yang dapat merusak konformasi sehingga mengalami koagulasi.

G. Kesimpulan Untuk mengidentifikasi dan menentukan kandungan protein dalam sampel makanan pada percobaan ini kita dapat menggunakan asam cuka sebagai pengikat gugus negative pada protein pada sample yang dapat merusak konformasi sehingga mengalami koagulasi. Sehingga nanti terlihat yang menghasilakn gumpalan maka itulah yang mengandung protein.

H. Daftar Pustaka Naga, W. S. (2010). KOAGULASI PROTEIN DARI EKSTRAK BIJI KECIPIR DENGAN. WIDYA TEKNIK, 1-4. Rani, A. (2015, Agustus 9). arfristyrani. Retrieved from arfristyrani.site: https://www.arfristyrani.site/2015/08/koagulasi-protein.html Triyono, A. (2010). MEMPELAJARI PENGARUH PENAMBAHAN BEBERAPA ASAM PADA. SEMINAR REKAYASA KIMIA DAN PROSES,, 2-3.

I. Lampiran-lampiran

Gambar 1: Sample sebelum dipanaskan dan ditetesi cuka

Gambar 2: Sample setelah dipanaskan dan ditetesi cuka