TINJAUAN PUSTAKA
Kapulaga
Kapulaga adalah sejenis buah yang digunakan sebagai rempah (bumbu) untuk masakan tertentu dan campuran jamu. Buah kapsul bulat agak tertekan, berdiameter 1-1,5 cm, bergaris-garis rapat dan berambut pendek halus, bermahkota sisa perhiasan bunga. Biji banyak, kecil-kecil, terlindung dalam salut biji (arilus) berwarna keputihan. Buahya kotak, bulat memanjang, lekuk segitiga agak pipih, putih kekuningan. Bijinya kecil, warna coklat atau hitam, beraroma harum yang khas. Buah lonjong sepanjang 1 cm yang bersisi tiga itu dipetik kalau sudah montok, padat berisi, setengah matang. Warna hijaunya sudah berubah hijau muda. Tadinya hijau tua. Ketika berubah warna itulah baunya sedap sesedap-sedapnya. (anonym 2007)
Kemiri
Pohon, tinggi 25-30 m. Batangnya tegak, berkayu, permukaan banyak lentisel, percabangan simpodial, pada batang sebelah atas terdapat tonjolan bekas melekatnya tangkai daun, coklat. Daunny tunggal, berseling, lonjong, tepi rata, bergelombang, ujung runcing, pangkal tumpul, pertulangan menyirip, permukaan atas licin, bawah halus, panjang 18-25 cm, lebar 7-11 cm, tangkai silindris, panjang 10-15 cm, hijau. Bungaya majemuk, bentuk malai, berkelamin dua, diujung cabang, tangkai silindris, panjang 2-3, 5 cm, hijau kecoklatan, kelopak lonjong, permukaan bersisik rapat, hijau, benang sari jumlah 5-8 buah, tangkai sari bulat, merah, kepala sari bentuk kerucut, merah, putik bulat, putih, mahkota putih. Buahnya kotak, bulat telur, beruas-ruas, panjang ± 7 cm, lebar ± 6,5 cm, masih muda hijau setelah tua coklat, berkeriput. Bijinya bulat, berkulit keras, berusuk atau beralur, diameter ± 3,5 cm, berdaging, berminyak, putih kecoklatan. Akarnya tunggang, coklat. (anonym 2010)
Bawang bombai
Bawang bombay adalah sejenis bawang yang biasa digunakan dalam memasak makanan di Indonesia, tidak hanya digunakan sebagai hiasan tapi juga bagian dari masakan karena bentuknya yang besar dan tebal dagingnya. Bawang bombay yang disebut juga bawang timur berada dalam satu garis keturunan dengan bawang merah dengan nama ilmiah Allium cepa L. Perbedaan antara bawang merah dan bawang bombay tidak terlalu menyolok, kecuali bentuknya dan bau/aromanya. Varietas yang sudah pernah dicoba di Indonesia dan hasilnya cukup baik antara lain: Red Creole, Burmuda Yellow, Burmuda White, Farly Grano dan Patna Early. ( perdana 2010)
Cabai merah besar
Cabai merah (Capsicum annuum L.) merupakan komoditi yang sangat penting di Indonesia. Cabai mempunyai banyak kegunaan, dikonsumsi dalam jumlah banyak, dan merupakan sayuran dengan lahan terluas. Cabai merah dikonsumsibaik dalam bentuk mentah (cabai hijau) maupun tua (cabai merah), baik dalam bentuk segar maupun industri olahan dan hasil industri. (nurlaili dan nuzul 1999)
Bunga Lawang
Bunga lawang atau Kembang Lawang atau pekak adalah rempah yang memiliki rasa yang mirip dengan Adas manis. Rempah ini banyak digunakan di dalam masakan negara-negara Asia. Bunga lawang adalah salah satu bumbu tradisional masakan Cina yaitu ngo hiong yang terdiri dari lima jenis rempah. Nama Bunga Lawang dalam Bahasa Cina adalah ba jiao atau bat gok yang memiliki arti "delapan tanduk", sesuai dengan bentuknya yang memiliki delapan kelopak. Bunga Lawang mempunyai bau khas yang kuat. Dari asalnya di Cina, rempah ini mulai diperkenalkan di Eropa pada awal abad ke-17 dan sejak saat itu mulai meraih popularitas. Minyak yang dihasilkan dijadikan bahan perisa dalam minuman. Bunga Lawang sebenarnya bukannya bunga, ia adalah buah yang dihasilkan oleh sejenis pohon kecil. Tinggi pohonnya bisa mencapai 8 meter. Ia mempunyai bunga yang cantik berwarna kuning. Bunga lawang berkembang-biak melalui biji benih. Buahnya dipetik sebelum ranum dan dikeringkan dengan bantuan cahaya matahari. (anonym 2010)
Lengkuas
Lengkuas termasuk ke dalam famili Zingiberacceae. Tanaman yang memiliki tinggi hingga tiga meter ini terbagi dalam dua jenis, putih dan merah. Tanaman ini memiliki akar tak teratur. Di lapisan luar terdapat kulit tipis berwarna coklat dan merah di bagian tangkai yang berbentuk umbi. Bagian dalam berwarna putih, jika dikeringkan menjadi kehijau-hijauan. Tanaman ini memiliki bau seperti bumbu, dan berasa pedas tajam seperti lidah tergigit. (anonym 2010)
Bawang putih
Umbinya berwama putih. umbi memiliki berat sekitar 7 g dengan diameter 3-3,5 cm, jumlah siung per umbi 15-20 buah. Daun berukuran sempit, lebamya kurang dari 1 cm. Posisi daun tegak. Produksi rata-ratanya 4-7 ton/ha. b. Jati barang Banyak dikembangkan di daerah Brebes, Jawa Tengah. Umbinya tak putih benar melainkan kekuningan tetapi kulit luamya tetap putih. Penampilan umbi agak kecil, diameter sekitar 3,5 cm. Sebuah umbi memiliki berat sekitar 10-13 g. Ada 15-20 siung yang tersusun secara tak teratur pada umbi. Rata-rata produksinya antara 3-3,5 ton/ha. c. Bagor Varietas ini berasal dari Nganjuk, Jawa Timur. Kulit umbinya yang putih buram berdiameter 3-3,5 cm. Umbinya berwama kuning. Bentuk umbi tak terlalu bulat melainkan agak lonjong. Berat sebuah umbi hanya 8-10 g dengan jumlah siung 14-21 per umbi. Dari satu hektar lahan dapat dihasilkan 5-7 ton bawang putih. d. Sanur Bawang putih varietas sanur banyak dikembangkan di Pulau Dewata, Bali. Umbinya berukuran besar, berdiameter 3,5-4 cm. Sebuah umbi memiliki berat 10-13 g. Selubung kulit berwarna putih, umbinya sendiri berwarna kuning. Susunan siung pada umbi tidak teratur dengan jumlah siung per umbi 15-20 buah. Hasil umbi yang dapat dipanen sekitar 4-6 ton/ha. Varietas bawang putih yang terkenal seperti lumbu hijau dan lumbu kuning kurang mampu beradaptasi dengan dataran rendah. Lumbu hijau cocok untuk dataran tinggi, sedangkan lumbu kuning masih toleran dengan dataran medium. (anonym 2008)
Bawang merah
Pada bawang merah,terdapat lapisan lapisan pada, berakar rimpang kebanyakan tumbuhan basah berupa terna merambat jenis tertentu tepi daunnya berduri dan berlendir. Ciri-ciri bawang merah ini antara lain bentuk umbi bulat, ukuran seperti bawang merah lokal Philipina, warna umbi merah muda sampai kecoklatan. Bawang ini dapat ditanam di dataran rendah maupun dataran tinggi, dengan suhu optimal 25 – 32 derajat celcius, tanah yang cocok adalah tanah yang aerasinya baik, subur, gembur, mempunyai bahan organik tinggi, sedang pH tanah berkisar 5,5-6,5. (effendi 2008)
METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Praktikum bahan penyegar dan rempah-rempah ini dilakukan pada hari Kamis tanggal 16 Desember 2010 pada pukul 15.00-18.00 WIB di laboratorium dieletik dan Kulinari 2 lantai 1, departemen Gizi Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, Institut Pertanian Bogor.
Alat dan Bahan
Adapun alat yang digunakan pada praktikum bahan penyegar ini adalah timbangan, gelas dan sendok. Alat yang digunakan dalam praktikum rempah-rempah adalah pisau, talenan. Bahan yang digunakan dalam praktikum bahan penyegar kali ini yaitu teh hijau, teh hitam, biji kopi, kopi robusta, kopi Arabica, coklat bubuk, coklat batang putih, coklat batang. Bahan yang digunakan dalam praktikum rempah-rempah kali ini yaitu kapulaga, kemiri, bawang Bombay, cabai merah besar, bunga laang, lengkuas, bawang putih, bawang merah, jeruk nipis, daun salam, daun sereh, honje, kunyit, daun bawang, cengkeh, serai, seledri, lada, kayu manis, kencur, pala dan jahe.
Prosedur
Bahan penyegar
Teh
Diamati warna, bentuk, aroma teh hijau dan hitam
Ditambahkan masing-masing 1 gram teh
Diseduh dengan air mendidih
Diamati warna seduhan, rasa dan aroma
Dibandingkan
Kopi
Diamati biji kopi basah terhadap warna, bau, bentuk, kulit buah
Dipisahkan biji dengan kulitnya
Ditimbang dan dibuat persentasenya
Coklat
Diamati sifat coklat dari bentuk, warna dan aroma
Ditimbang
Dibuat persentasenya
Organoleptik
Disedu bahan penyegar
Diuji organoleptik dengan rasa aroma, warna dengan skala kesukaan
Rempah-Rempah
Digambar masing-masing rempah-rempah
Dicatat warna kulit dan warna rempah-rempah bagian dalam
Dibuat irisan melintang dan membujur masing-masing rempah-rempah
Digambar, diamati adanya serat atau sekat
Diamati aroma dengan hidung
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rempah-rempah merupakan bahan pangan yang biasa digunakan sebagai bumbu pada masakan untuk menambah cita rasa dan aroma. Cita rasa dan aroma yang khas ini karena dalam rempah-rempah terkandung oleoresin. Rempah-rempah yang digunakan sangatlah beragam. Rempah ini dapat dihasilkan dari umbi-umbian misalnya jahe, lengkuas, temulawak, dari biji misalnya pala, kemiri, ketumbar, dari kulit batang misalnya kayu manis, dari bunga misalnya bunga lawang, bunga cengkeh, dari buah misalnya lada, merica dan dari daun misalnya daun bawang daun seledri, daun sereh dan lain-lain.
Pada praktikum rempah-rempah ini dilakukan pengamata pada struktur dan sifat fisik rempah-rempah. Pengamatan ini dilakukan dengan mengamati struktur luar dari rempah-rempah dan struktur di dalamnya. Serta diamati pula aroma dari rempah-rempah ini. Rempah-rempah yang digunakan adalah 23 jenis rempah, yaitu kapulaga, kemiri, bawang bombai, cabai merah besar, bunga lawang, lenngkuas, bawang putih, bawang merah, jeruk nipis, daun salam, daun sereh, honje, kunyit, daun bawang, cengkeh, serai, seledri, lada, kayu manis, ketumbar, kencur, pala dan jahe.
Tabel 1. Struktur dan sifat fisik kapulaga
rempah-rempah warna aroma adanya serat
kulit daging
kapulaga putih kecoklatan coklat pekat segar
Berdasarkan tabel struktur dan sifat fisik kapulaga diatas, dapat dilihat bahwa kapulaga mempunyai kulit yang berwarna putih kecoklatan, warna dalam yang coklat pekat. Aroma dari kapulaga ini adalah segar. Bentuknya agak bulat. Namun, dari literatur disebutkan bahwa kapulaga itu memiliki warna yang hijau tua, dan suatu saat akan berubah menjadi hijau muda dan akan mengubah aroma dari kapulaga ini sendiri menjadi jauh lebih sedap.
Tabel 2. Struktur dan sifat fisik kemiri
rempah-rempah warna aroma adanya serat
kulit daging
kemiri putih kecoklatan putih langu
Berdasarkan tabel struktur dan sifat fisik kemiri diatas, dapat dilihat bahwa kemiri mempunyai kulit yang berwarna putih kecoklatan, warna dalamnya adalah putih. Aroma dari kemiri ini adalah langu. Bentuknya bulat. Dari literatur didapatkan bahwa bentuk kemiri bulat. bulat, berkulit keras, berusuk atau beralur.
Tabel 3. Struktur dan sifat fisik bawang bombai
rempah-rempah warna aroma adanya serat
kulit daging
bawang bombai orange putih kekuningan menyengat
Berdasarkan tabel struktur dan sifat fisik bawang bombai diatas, dapat dilihat bahwa bawang bombai mempunyai kulit yang berwarna orange, warna dalam yang putih kekuningan. Aroma dari bawang bombai ini adalah lebih menyengat. Bentuknya bulat. Menururt studi literatur, ditemukan bahwa aroma bawang bombai lebih meyengat dari bawang yang lain.
Tabel 4. Struktur dan sifat fisik cabai merah besar
rempah-rempah warna aroma adanya serat
kulit daging
cabai merah besar merah merah menyengat
Berdasarkan tabel struktur dan sifat fisik cabai merah besar diatas, dapat dilihat bahwa cabai merah besar mempunyai kulit yang berwarna merah, warna dalam yang merah juga. Aroma dari cabai merah besar ini adalah menyengat. Bentuknya memanjang.
Tabel 5. Struktur dan sifat fisik lengkuas
rempah-rempah warna aroma adanya serat
kulit daging
lengkuas merah muda coklat tua menyengat
Berdasarkan tabel struktur dan sifat fisik lengkuas diatas, dapat dilihat bahwa lengkuas mempunyai kulit yang berwarna merah muda, warna dalam yang coklat tua. Aroma dari lengkuas ini adalah menyengat. Bentuknya rimpang dan bercabang. Warna kulit dari lengkuas yang diguakan ini sama dengan warna lengkuas yang ditemukan dalam literatur yaitu merah. Namun bagian dalamnya berbeda dengan literatur karena dalam literatur menyebutkan bahwa bagian dalamnya berwarna putih.
Tabel 6. Struktur dan sifat fisik bunga lawang
rempah-rempah warna aroma adanya serat
kulit daging
bunga lawang hitam kecoklatan coklat tua harum
Berdasarkan tabel struktur dan sifat fisik bunga lawang diatas, dapat dilihat bahwa bunga lawang mempunyai kulit yang berwarna hitam kecoklatan, warna dalam yang coklat tua. Aroma dari bunga lawang ini adalah harum. Bentuknya seperti bunga pada umumnya namun lebih keras teksturnya. Dalam literatur disebutkan bahwa bunga lawang memiliki bau khas yang kuat.
Tabel 7. Struktur dan sifat fisik bawang putih
rempah-rempah warna aroma adanya serat
kulit daging
bawang putih putih kecoklatan putih kekuningan menyengat
Berdasarkan tabel struktur dan sifat fisik bawang putih diatas, dapat dilihat bahwa bawang putih mempunyai kulit yang berwarna putih kecoklatan, warna dalam yang putih kekuningan. Aroma dari bawang putih ini adalah menyengat. Bentuknya seperti suing. Dari literatur sisebutkan bahwa warna dari umbi bawang putih ini adalah kuning dan bentuk umbi tak terlalu bulat melainkan agak lonjong. Hal ini tidak jauh berbeda dengan bahan yang digunakan dalam percobaan
Tabel 8. Struktur dan sifat fisik bawang merah
rempah-rempah warna aroma adanya serat
kulit daging
bawang merah ungu ungu muda menyengat
Berdasarkan tabel struktur dan sifat fisik bawang merah diatas, dapat dilihat bahwa bawang merah mempunyai kulit yang berwarna ungu, warna dalam yang ungu muda. Aroma dari bawang merah ini adalah menyengat. Bentuknya bulat. Pada literatur umbi bawang ini adalah bulat dan warna umbi merah muda sampai kecoklatan. Warna umbinya agak berbeda dari percobaan dan literatur karena perbedaan persepsi warna setiap orang.
pengendapan protein oleh garam
Selasa, 08 Maret 2011
Makalah 1 Tanggal mulai : 24 Oktober 2010
MK.Pengantar Biokimia Gizi Tanggal selesai : 13 Desember 2010
PENGENDAPAN PROTEIN OLEH GARAM
Oleh:
Kelompok 5b
Anggota Kelompok
Kadek Dwi Prayoga A. I14090035
Soni Fauzi I14090071
Nisa Sinti Atikah I14090115
Evi Astuti Widya S I14090119
Siti Suryani I14090123
Wa Nurmi I14090124
Asisten Praktikum
Ika Meilaty
Tunggul Waloya
Koordinator Mata Kuliah
Dr.Rimbawan
DEPARTEMEN GIZI MASYARAKAT
FAKULTAS EKOLOGI MANUSIA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dalam kehidupaan protein salah satu bio-makromolekul yang memegang peranan penting, proses kimia dalam tubuh dapat berlangsung dengan baik karena adanya enzim, suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Setiap sel dalam tubuh kita mengandung protein, termasuk kulit, tulang, otot, kuku, rambut, air liur, darah, hormon, dan enzim. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar kedua setelah air. Hemoglobin dalam butir-butir darah merah atau eritrosit yang berfungsi sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru keseluruh bagian tubuh, adalah salah satu jenis protein.
Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dan pengatur. Selain itu protein jugamerupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Oleh karena itu, perlu disusun makalah tentang protein ini agar kita lebih megetahui tentang reaksi yang terjadi antara protein dengan garam.
Tujuan
Pembuatan makalah ini bertujuan untuk mengetahui lebih dalam lagi tentang reaksi yang terjadi pada protein, saat mengendapnya protein oleh garam anorganik.
TINJAUAN PUSTAKA
Protein
Kata protein berasal dari kata yunani ‘protos atau proteos’ yang berarti pertama atau utama. 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 pembentukkan dan pertumbuhan tubuh.
Struktur Protein :
(Poedjiadi,1994)
Klasifikasi Protein
Berdasarkan kelarutannya :
a. Protein fibrosa : tidak larut dalam pelarut biasa namun larut dalam asam dan basa.
b. Protein globular : larut dalam air, larutan asam, basa, bahkan garam.
Berdasarkan komplekan strukturnya :
a. Protein sederhana : hidrolisisnya menghasilkan asam amino. contoh : albumin, globular.
b. Protein konjugasi : memilik gugus bukan protein yaitu gugus prostetik. contoh : neuro protein, kromoprotein. (Sumardjo 1998)
Kelarutan protein
Kelarutan protein akan berkurang bila ke dalam larutan protein ditambahkan garam-garam anorganik, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristiwa pemisahan protein ini disebut salting out. Kebalikannya salting in melarutnya protein dalam suatu zat dengan penambahan garam. Bila garam netral yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi, maka protein akan mengendap. 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 (Winarno, 2002)
Pengendapan protein oleh garam
Larutan albumin dalam air dapat diendapkan dengan penambahan amoniumsulfat ((NH4)2SO4) hingga jenuh (Poedjiadi, 1994). Setelah larutan albumin dijenuhkan dengan (NH4)2SO4, uji kelarutan endapan yang terjadi dengan air menunjukkan hasil positif (endapan larut membentuk butiran). Kemudian butiran direaksikan dengan pereaksi milon, dan bereaksi positif dengan ditandai endapan berwarna kemerahan. Uji filtrat dengan pereaksi biuret juga menunjukkan hasil poisitif yang ditandai larutan berwarna ungu violet. (Poedjiadi, 1994).
Apabila kadalam larutan protein ditambahkan larutan garam-garam anorganik dengan konsentrasi tinggi, maka kelarutan protein akan berkurang sehingga membentuk endapan. Proses ini terjadi karena adanya kompetisi antara molekul protein dengan ion anorganik dalam mengikat air (hidrasi). (Sumardjo 1998)
Fungsi Pereaksi Millon dan Pereaksi Biuret
Pengujian endapan yang dihasilkan dengan pereaksi milon bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin, sedangkan pengujian filtrat dengan pereaksi biuret bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya gugus amida pada filtrat yang dihasilkan
METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Pembuatan makalah penengdapan protein oleh garam ini dikerjakan pada hari Selasa, 7 Desember 2010 di koridor Gedung Kuliah A pada pukul 10.00 hingga 14.00
Prosedur Kerja
Prosedur kerja dalam pembuatan makalah “Pengendapan Protein oleh Garam” ini adalah sebagai berikut :
Dipilih subtema dari tema protein yang ditentukan oleh asisten praktikum
Dilakukan pembagian tugas
Dicari bahan literatur untuk menyusun makalah di buku dan internet
Dikumpulkan bahan yang telah dicari kemudian didiskusikan
Mulai disusun makalah “Pengendapan Protein oleh Garam”
Bagan 1. Pembuatan makalah “pengendapan Protein oleh Garam”
PEMBAHASAN
Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-unsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga.
Pembuatan makalah pengendapan protein oleh garam ini mengacu pada hasil percobaan uji pengendapan oleh garam yang dilakukan saat praktikum biokimia. Alat yang digunakan untuk melakukan uji ini adalah tabung reaksi, kertas saring, pipet tetes, sedangkan bahan yang digunakan adalah larutan protein (albumin telur 2%), kristal (NH4)2SO4, pereaksi millon dan pereaksi biuret. Hal pertama yag dilakukan adalah mencampurkan larutan protein dengan Kristal garam anorganik (NH4)2SO4. Kemudian diamati endapan yang terbentuk. Setelah terdapat endapan, disaring dengan kertas saring. Kemudian endapan diuji dengan pereaksi millon dan filtrat diuji dengan pereaksi biuret.
Larutan protein yang digunakan dalam praktikum ini adalah larutan albumin. Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air serta dapat terkoagulasi oleh panas. Albumin terdapat dalam serum darah dan putih telur. Garam anorganik yang digunakan dalam percobaan ini adalah ammonium sulfat. Hal ini terjadi karena ammonium sulfat memiliki tingkat kelarutan yang lebih tinggi daripada protein. Sehingga pada saat penambahan ammonium sulfat, ammounium sulfat akan melarut dalam air atau pelarutnya dan mendesak protein keluar, kembali dalam bentuk solidnya, sehingga terbentuklah protein yang terendapkan. (Poedjiadi 1994).
Gambar 1. Pengendapan protein oleh ammonium sulfat (Poedjiadi, 1994)
Setelah larutan albumin dijenuhkan dengan (NH4)2SO4, uji kelarutan endapan yang terjadi dengan air menunjukkan hasil positif (endapan larut membentuk butiran). Kemudian butiran direaksikan dengan pereaksi milon, dan bereaksi positif dengan ditandai endapan berwarna kemerahan. Uji filtrat dengan pereaksi biuret juga menunjukkan hasil poisitif yang ditandai larutan berwarna ungu violet. Pengujian endapan yang dihasilkan dengan pereaksi milon bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin, sedangkan pengujian filtrat dengan pereaksi biuret bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya gugus amida pada filtrat yang dihasilkan.
Gambar 2. Komplek Warna Biuret
Pada uji biuret, albumin menunjukkan warna ungu ketika penambahan tembaga sulfat dalam suasana basa. Hal ini menunjukkan adanya ikatan peptida dalam albumin. Ada tidaknya ikatan peptida pada sampel uji, bisa menunjukkan bahwa sampel uji tersebut termasuk ke dalam golongan protein atau bukan. Jika pada sampel albumin menunjukkan hasil yang positif terhadap uji biuret, maka dikatakan terdapat ikatan peptida dalam sampel yang juga berarti bahwa sampel tersebut merupakan protein.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan reaksi antara protein dengan garam anorganik, dapat diambil kesimpulan bahwa dalam percobaan pengendapan oleh garam, kelarutan protein akan berkurang bila kedalam larutan protein ditambahkan garam-garam anorganik, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Hasil reaksi baik dengan pereaksi millon dan pereaksi biuret memberikan hasil yang positif yang membuktikan bahwa bila garam netral yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi, maka protein akan mengendap.
Saran
dalam pembuatan makalah, diharapkan literatur yang digunakan tidak terlalu banyak mengambil data dari internet. Lebih dianjurkan menggunakan acuan buku, jurnal, skripsi.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. www://medikanina.co.cc/?p=10 (9 Desember 2009)
______. 2009. www.kaskus.s/showthread.php?t=1362420&page=2 (9 Desember 2009)
Poedjiadi Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI Press.
Sumardjo D. 1998. Kimia Kedokteran Undip edisi ke 3. Semarang : Universitas Diponegoro
Suwandi M. 1989. Kimia Organik: Karbohidrat, Lipid, Protein. Jakarta : FKUI.
Winarno F. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia: Jakarta.
protein (biokimia)
Laporan praktikum ke 5 Tanggal mulai : 13 oktober 2010
MK.Pengantar Biokimia Gizi Tanggal selesai : 13 oktober 2010
PROTEIN
Oleh:
Kelompok 5b
Anggota Kelompok
Kadek Dwi Prayoga A. I14090035
Soni Fauzi I14090071
Nisa Sinti Atikah I14090115
Evi Astuti Widya S I14090119
Siti Suryani I14090123
Wa Nurmi I14090124
Asisten Praktikum
Ika Meilaty
Tunggul Waloya
Koordinator Mata Kuliah
Dr.Rimbawan
DEPARTEMEN GIZI MASYARAKAT
FAKULTAS EKOLOGI MANUSIA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
TINJAUAN PUSTAKA
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus (Wikipedia, 2007).
Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dn pengatur. Protein adlaah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-umsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992).
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).
Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.
Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder beta-sheet dan alpha-helix yang sangat pendek. Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein (nomor 1EDH). Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen .
Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral; beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H); beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma") (Wikipedia 2007).
Gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder akan menghasilkan struktur tiga dimensi yang dinamakan struktur tersier. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin (Wikipedia 2007).
Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air serta dapat terkoagulasi oleh panas. Albumin terdapat dalam serum darah dan putih telur (Poedjiadi 1994).
Denaturasi 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).
Denaturasi 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).
Adanya gugus amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein, menyebabkan protein mempunyai banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam maupun basa). Daya reaksi berbagai jenis protein terhadap asam dan basa tidak sama, tergantung dari jumlah dan letak gugus amino dan karboksil dalam molekul. Dalam larutan asam (pH rendah), gugus amino bereaksi dengan H+, sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya, dalam larutan basa (pH tinggi) molekul protein akan bereaksi sebagai asam atau bermuatan negatif. Pada pH isolistrik muatan gugus amino dan karboksil bebas akan saling menetralkan sehingga molekul bermuatan nol (Winarno 2002).
Beberapa Reaksi Protein
1. Dengan asam mineral pekat = akan mengendapkan protein tetapi endapan ini akan larut kembali jika asam berlebihan.
2. Basa tidak menyebabkan pengendapan protein tetapi mengakibatkan hidrolisis dan dekomposisi oksidatif.
3. Logam-logam berat mengendapkan protein, bergantung pada suhu dan elketrolit lain. Merkuri klorida dan perak nitrat membentuk endapan yang tidak dapat dilarutkan lagi sedangkan sulfat dan feriklorida menghasilkan endapan yang dapat dilarutkan kembali.
4. Pereaksi alkoloidal seperti asam trikloroasetat, asam tannat, asam fosfotungstat, asam fosfomobolibdat berfungsi sebagai pengendap protein bila pH larutan lebih asam daripada titik isolistrik protein tersebut.
5. Alkohol atau pelarut organik lain adalah juga pengendap protein dan lebih efektif pada titik isolistrik protein.
6. Panas menyebabkan koagulasi protein dengan suhu efektif berkisar antara 38-750C. beberapa faktor mempengaruhi koagulasi ini tetapi protein paling mudah berkoagulasi pada titik isolistriknya. Koagulum tidak larut kecuali jika pelarutnya dapat menghidrolisis atau memecahnya.
Beberapa Reaksi Warna Protein
1. Reaksi Millon
Reaksi ini digunakan untuk memerikasa adanya triftofan dalam molekul protein. Tambahkan 3 sampai 4 tetes pereaksi millon kedalam 5 ml larutan protein. Campur dan panaskan. Endapan putih segera timbul yang dengan pelan berubah menjadi merah. Reaksi ini tidak dapat berlangsung jika protein tidak mengendap dengan asam pekat.
2. Reaksi Biuret
Tambahkan basa dan 2-3 tetes larutan Cu-sulfat (kurang lebih 0,02 persen). Perubahan warna terjadi, bergantung pada jenis protein. Percobaan ini khas untuk ikatan peptida.
3. Reaksi Xantoprotein
Asam nitrat yang ditambahkan ke dalam larutan protein menyebabkan warna kuning yang kemudian berubah menjadi oranye jika ditambahkan basa. Reaksi ini terjadi jika di dalam protein didapatkan asam amino dengan inti aromatik seperti triftopfan, tirosin, dn fenilalanin.
4. Percobaan Hopkins-Cole
Reaksi ini khas untuk asam amino triptofan. Bahan yang mengandung triptofan membentuk warna violet pada batas antara bahan dan asam glioksilat.
5. Reaksi Ninhidrin
Reaksi ini berguna untuk semua senyawa protein yang mengandung sekurang-kurangnya satu gugus karboksil dan satu gugus amino yang bebas.
Pengendapan Oleh Logam
Salah satu identifikasi protein adalah dengan cara denaturasi protein (perubhan struktur protein. Denaturasi protein ini dapat dilakukan dengan penambahan asam atau ion logam berat (Poedjiadi 2006). . Pada dasarnya semua ion logam ini akan menghasilkan gumpalan (endapan) pada larutan protein, karena ion logam ini akan membentuk kompleks dengan protein dengan adanya gaya tarik antara gugus –NH- dengan ion logam yang bermutatan positf. Secara bersama gugus ±COOH dan gugus ±NH2 yang terdapat dalam protein dapat bereaksi dengan ion logam berat dan membentuk senyawa kelat. Ion-ion yang dapat membentuk endapan logam dengan protein antara lain adalah Ag+, Ca++, Zn++, Hg++, Fe++, Cu++, Co++, Mn++ dan Pb++. Selain gugus ± COOH dan gugus ±NH2, gugus ±R pada molekul asam amino tertentu dapat pula mengadakan reaksi dengan ion atau senyawa lain. Gugus sulfihidril (-SH) pada molekul sistein akan bereaksi dengan ion Ag+ atau Hg++ (Poedjiyadi 2006). Jumlah endapan yang dihasilkan dipengaruhi oleh kereaktifan logam berat yang ditambahkan.
Protein merupakan biopolymer polipeptida yang tersusun dari sejumlah asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Protein merupakan biopolymer yang multifungsi, yaitu sebagai struktural pada sel maupun jaringan dan organ, sebagai enzim suatu biokatalis, sebagai pengemban atau pembawa senyawa atau zat ketika melalui biomembran sel, dan sebagai zat pengatur.
Selain itu protein juga merupakan makromolekul yang paling berlimpah di dalam sel dan menyusun lebih dari setengah berat kering pada hampir semua organisme. Protein merupakan instrumen yang mengekspresikan informasi genetik. Protein mempunyai fungsi unik bagi tubuh, antara lain menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan memelihara jaringan tubuh, mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh, dan memberi tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.
Struktur protein tidak stabil karena mudah mengalami denaturasi yaitu keadaan dimana protein terurai menjadi struktur primernya, baik reversibel maupun ireversibel. Faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi adalah pH, panas, pelarut, kekuatan ion, terlarut, dan radiasi. Denaturasi yang berbahaya yaitu raksa (Hg) untuk pemurnian emas seperti yang terjadi di Minamata, Jepang. Protein ada yang reaktif karena asam amino penyusunnya mengandung gugus fungsi yang reaktif, seperti SH, -OH, NH2, dan –COOH. Contoh protein aktif adalah enzim, hormon, antibodi, dan protein transport. Reaksi protein aktif bersifat selektif dan spesifik, gugus sampingnya yang selektif dan susunan khas makromolekulnya.
Ada berbagai cara dalam pengujian terhadap protein yaitu dengan reaksi uji asam amino dan reaksi uji protein. Reaksi uji asam amino sendiri terdiri dari 6 macam uji yaitu: uji millon, uji hopkins cole, uji belerang, uji xantroproteat, dan uji biuret. Sedangkan untuk uji protein, berdasarkan pada pengendapan oleh garam, pengendapan oleh logam dan alkohol. Serta uji koagulasi dan denaturasi protein.
Pada uji asam amino terdapat uji bersifat umum dan uji bersifat uji berdasakan jenis asam aminonya. Seperti halnya uji millon bersifat spesifik terhadap tirosin, uji Hopkins cole terhadap triptofan, uji belerang terhadap sistein, uji biuret bereaksi positif terhadap pembentukan senyawa kompleks Cu gugus –CO dan –NH dari rantai peptida dalam suasana basa. Serta uji xantroproteat bereaksi positif untuk asam amino yang mengandung inti benzena.
Pada uji asam amino terdapat uji bersifat umum dan uji bersifat uji berdasakan jenis asam aminonya. Seperti halnya uji millon bersifat spesifik terhadap tirosin, uji Hopkins cole terhadap triptofan, uji belerang terhadap sistein, uji biuret bereaksi positif terhadap pembentukan senyawa kompleks Cu gugus –CO dan –NH dari rantai peptida dalam suasana basa. Serta uji xantroproteat bereaksi positif untuk asam amino yang mengandung inti benzena.
Pengendapan Garam
Garam logam berat seperti Ag, Pb, dan Hg akan membentuk endapan logam proteinat. Ikatan yang terbentuk amat kuat dan akan memutuskan jembatan garam, sehingga protein mengalami denaturasi. Secara bersama gugus –COOH dan gugus –NH2 yang terdapat dalam protein dapat bereaksi dengan ion logam berat dan membentuk senyawa kelat. Ion-ion tersebut adalah Ag+, Ca++, Zn++, Hg++, Fe++, Cu++, Co++, Mn++ dan Pb++. Selain gugus –COOH dan gugus –NH2, gugus –R pada molekul asam amino tertentu dapat pula mengadakan reaksi dengan ion atau senyawa lain. Gugus sulfihidril (-SH) pada molekul sistein akan bereaksi dengan ion Ag+ atau Hg++ (Poedjiadi, 1994). Dari hasil percobaan diketahiu bahwa reagsi antara logam berat dan albumin menghasilkan endapan, endapan yang paling banyak dihasilkan oleh AgNO3 diikuti HgCl2 dan Pb-asetat. Logam Ag dan Hg lebih reaktif daripada Pb kerena kedua logam tersebut merupakn logam transisi pada sistem periodik unsur. Garam logam berat sangat berbahaya bila sampai tertelan karena garam tersebut akan mendenaturasi sekaligus mengendapkan protein sel-sel tubuh. Hal ini seperti denaturasi oleh raksa (Hg) untuk pemurnian emas yang terjadi di Minamata, Jepang.
Kelarutan protein akan berkurang bila ke dalam larutan protein ditambahkan garam-garam anorganik, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristiwa pemisahan protein ini disebut salting out. Bila garam netral yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi, maka protein akan mengendap. 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 (Winarno, 2002). Larutan albumin dalam air dapat diendapkan dengan penambahan amoniumsulfat ((NH4)2SO4) hingga jenuh (Poedjiadi, 1994). Setelah larutan albumin dijenuhkan dengan (NH4)2SO4, uji kelarutan endapan yang terjadi dengan air menunjukkan hasil positif (endapan larut membentuk butiran). Kemudian butiran direaksikan dengan pereaksi milon, dan bereaksi positif dengan ditandai endapan berwarna kemerahan. Uji filtrat dengan pereaksi biuret juga menunjukkan hasil poisitif yang ditandai larutan berwarna ungu violet. Pengujian endapan yang dihasilkan dengan pereaksi milon bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin, sedangkan pengujian filtrat dengan pereaksi biuret bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya gugus amida pada filtrat yang dihasilkan.
Uji Koagulasi
Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid karena penambahan bahan kimia sehingga partikel-partikel tersebut bersifat netral dan membentuk endapan karena adanya gaya grafitasi (Yulandra 2010). Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air serta dapat terkoagulasi oleh panas. (Poedjiadi 1994). Koagulasi dapat ditimbulkan dengan pemanasan, penambahan asam dan perlakuan alkali. Proses pemanasan menyebabkan protein telur terdenaturasi sehingga serabut ovomucin terurai menjadi struktur yang lebih sederhana. Interaksi antara protein dan panas mengakibatkan terjadinya koagulasi protein (Alais dan Linden 1991).
Protein akan mengalami koagulasi apabila dipanaskan pada suhu 50°C atau lebih. hal ini hanya terjadi bila larutan protein berada dititik isoelektriknya (Poedjiadi 1994). Pada pH iso-elektrik (pH larutan tertentu biasanya berkisar 4–4,5 di mana protein mempunyai muatan positif dan negatif sama, sehingga saling menetralkan) kelarutan protein sangat menurun atau mengendap, dalam hal ini pH isolistrik albumin adalah 4,55- 4,90. 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 (Blogspot 2007).
Apabila protein dipanaskan atau ditambah alkohol maka protein akan menggumpal, yang disebabkan karena terjadinya penarikan mantel air dari molekul-molekul protein. Penggumpalan ini dapat terjadi akibat enzim-enzim yang dapat menghidrolisa protein. (Winarno 1974)
Pengendapan oleh Alkohol
Titik Isoelektrik adalah derajat keasaman atau pH ketika suatu makromolekul bermuatan nol akibat bertambahnya proton atau kehilangan muatan oleh reaksi asam-basa. Padakoloid, jika pH sama dengan titik isoelektrik, maka sebagian atau semua muatan pada partikelnya akan hilang selama proses ionisasi terjadi. Jika pH berada pada kondisi di bawah titik isoelektrik, maka matan partikel koloid akan bermuatan positif. Sebaliknya jika pH berada di atas titik isoelektrik maka muatan koloid akan berubah menjadi netral atau bahkan menjadi negatif.
Protein bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan larutan asam dan basa. Daya larut protein berbeda di dalam air, asam, dan basa; ada yang mudah larut dan ada yang sukar larut. Namun, semua protein tidak larut dalam pelarut lemak seperti eter dan kloroform. Apabila protein dipanaskan atau ditambah etanol absolut, maka protein akan menggumpal (terkoagulasi). Hal ini disebabkan etanol menarik mantel air yang melingkupi molekul-molkeul prote Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air serta dapat terkoagulasi oleh panas. Albumin terdapat dalam serum darah dan putih telur (Poedjiadi 1994).
Kelarutan protein di dalam suatu cairan, sesungguhnya sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain, pH, suhu, kekuatan ionik dan konstanta dielektrik pelarutnya. Protein seperti asam amino bebas memiliki titik isoelektrik yang berbeda-beda. Titik Isoelektrik (TI) adalah daerah pH tertentu dimana protein tidak mempunyai selisih muatan atau jumlah muatan positif dan negatifnya sama, sehingga tidak bergerak ketika diletakkan dalam medan listrik. Pada pH isoelektrik (pI), suatu protein sangat mudah diendapkan karena pada saat itu muatan listriknya nol.
Pada uji pengendapan oleh alkohol, hanya tabung-tabung yang mengandung asam (ber-pH rendah) yang menunjukkan pengendapan protein. Pada protein, ujung C asam amino yang terbuka dapat bereaksi dengan alkohol dalam suasana asam membentuk senyawa protein ester. Pembentukan ester ini ditunjukkan oleh adanya endapan yang terbentuk.
Protein akan terdenaturasi atau mengendap bila berada pada titik isolistriknya, yaitu pH dimana jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatifnya. Pada uji denaturasi, protein yang dilarutkan dalam buffer asetat pH 4,7 menunjukkan adanya endapan. Protein yang dilarutkan dalam HCl maupun NaOH, keduanya tidak menunjukkan adanya pengendapan, namun setelah ditambahkan buffer asetat dengan volume berlebih, protein pun mengendap hal ini menunjukkan bahwa protein albumin mengendap pada titik isolistriknya, yaitu sekitar pH 4,7.
Protein akan terdenaturasi atau mengendap bila berada pada titik isolistriknya, yaitu pH dimana jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatifnya. Pada uji denaturasi, protein yang dilarutkan dalam buffer asetat pH 4,7 menunjukkan adanya endapan. Protein yang dilarutkan dalam HCl maupun NaOH, keduanya tidak menunjukkan adanya pengendapan, namun setelah ditambahkan buffer asetat dengan volume berlebih, protein pun mengendap hal ini menunjukkan bahwa protein albumin mengendap pada titik isolistriknya, yaitu sekitar pH 4,7.
Denaturasi protein
Denaturasi 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).
METODOLOGI
Waktu Dan Tempat
Praktikum protein dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 20 oktober 2010 di Laboratorium Gizi Masyarakat lantai 2 pada pukul 09.00 sampai dengan 12.00.
Alat Dan Bahan
Adapun bahan dan pereaksi yang dipergunakan dalam praktikum kali ini ialah : larutan albumin telur, larutan Pb-Asetat, larutan HgCl2, larutan AgNO3, Kristal (NH4)2SO4, pereaksi Millon, pereaksi biuret, larutan asam asetat.
Sedangkan alat yang digunakan dalam praktikum kali ini ialah : tabung reaksi, sudip spatula, gelas ukur, gelas piala, gegep tabung reaksi, batang pengaduk.
Prosedur Percobaan
a. Pengendapan oleh logam
| Dimasukkan 5 tetes larutan HgCl2 kedalam 3 mL larutan protein |
| Diulangi percobaan dengan menggunakan larutan yang lain |
| Diamati apa yang terjadi |
Bagan 1. Pengendapan oleh logam
b. Pengendapan oleh garam
| Ditambahkan sedikit demi sedikit garam kedalam 10 mL larutan protein dengan (NH)2SO4, diaduk hingga mencapai titik jenuh, kemudian disaring. |
| Diuji kelarutan endapan dengan air |
| Diuji endapan dengan pereaksi Millon dan filtrat diuji dengan pereaksi biuret |
Bagan 2. Pengendapan oleh garam
c. Uji koagulasi
| Ditambahkan 2 tetes asam asetat 1M kedalam 5 mL larutan albumin telur |
X
X
| Diletakkan tabung dalam air mendidih selama 5 menit |
| Diambil endapan dengan batang pengaduk |
| Diuji kelarutan endapan tersebut didalam air |
| Diuji endapan dengan pereaksi Millon |
Bagan 3. Uji koagulasi
d. Pengendapan oleh Alkohol
| Disediakan tiga tabung reaksi |
| Tabung 1 | Tabung 2 | Tabung 3 |
| Larutan albumin 5 mL | Larutan albumin 5 mL | Larutan albumin 5 mL |
| 1 mL HCl 0,1 M | 1 mL NaOH 0,1 M | 1 mL Buffer asetat |
| 6 mL Etanol 95% |
Bagan 4. Pegendapan oleh alkohol
e. denaturasi protein
| Disediakan tiga tabung reaksi |
| Tabung 1 | Tabung 2 | Tabung 3 |
| Larutan albumin 9 mL | Larutan albumin 9 mL | Larutan albumin 9 mL |
| 1 mL HCl 0,1 M | 1 mL NaOH 0,1 M |
| 10 mL buffer asetat pH 4,7 |
Bagan 5. Denaturasi protein
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengendapan oleh Logam
Protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi. Hal ini terjadi pada albumin yang terkoagulasi setelah ditambahkan HgCl2 dan Pb-asetat. Senyawa-senyawa logam tersebut akan memutuskan jembatan garam dan berikatan dengan protein membentuk endapan logam proteinat.Pada percobaan kali ini yang digunakan adalah larutan albumin telur 2%,larutan Pb-asetat 5%,dan larutan HgCl 2%.Pada percobaan yang menggunakan logam Pb-asetat terbentuk larutan keruh bewarna putih,hal ini meneunjukkan telah terjadi denaturasi protein oleh logam Pb-asetat.Kemudian pada perlakuan dengan HgCl terbentuk larutan bewarna putih bening namun ada endapan putih.Hal ini terjadi karena ion logam ini akan membentuk kompleks dengan protein dengan adanya gaya tarik antara gugus –NH- dengan ion logam yang bermutatan positf (Poedjiyadi 2006)
Pengendapan oleh Garam
Larutan protein yang digunakan dalam praktikum ini adalah larutan albumin. Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air serta dapat terkoagulasi oleh panas. Albumin terdapat dalam serum darah dan putih telur (Poedjiadi, 1994).
Pada uji pengendapan dengan garam, sampel protein (albumin) yang digunakan merupakan larutan albumin dengan air. Kemudian pada lerutan tersebut ditambahkan dengan garam ammonium sulfat ((NH4)2SO4) sedikit demi sedikit. Larutan albumin mampu terendapkan setelah penambahan ammonium sulfat hingga larutan jenuh. Hal ini terjadi karena ammonium sulfat memiliki tingkat kelarutan yang lebih tinggi daripada protein. Sehingga pada saat penambahan ammonium sulfat, ammounium sulfat akan melarut dalam air atau pelarutnya dan mendesak protein keluar, kembali dalam bentuk solidnya, sehingga terbentuklah protein yang terendapkan. Endapan yang tersaring pada kertas saring diuji dengan larutan atau pereaksi milon dan air. Pengujian pada air memberikan hasil yang positif (endapan larut dan membentuk butiran). Pengujian pada larutan milon memberikan hasil negative, artinya endapan tidak larut. Apabila dibandingkan terhadap acuan literature, maka didapatkan perbedaan yaitu endapan yang diuji dengan larutan milon seharusnya dapat larut dan membentuk warna merah. Hal ini karena uji milon bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin dan pada albumin seharusnya terkandung tirosin.
Protein dapat diendapkan dengan garam ammonium sulfat hingga jenuh, sehingga menyebabkan kompetisi mengikat air, akhirnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristiwa pemisahan protein ini disebut salting out. Seebaliknya salting in melarutnya protein dalam suatu zat dengan penambahan garam.bila garam. Kelarutan protein akan berkurang bila dalam larutan protein ditambahkan garam-garam anorganik, akibatnya netral yg ditambahkan tinggi, maka protein akan mengendap. Pengendapan terus terjadi karenea kemampuanion graam untuk menghidrasi, sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air. Karena garam anorganik lebih mengikat air, maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein berkurang(winarno 2002). Larutan albumin dalam air dapat diendapkan dengan garam amonium sulfat hingga jenuh (poedjiadi 1994). Filtrat yang tersisa pada pengujian ini, kemudian diuji kembali dengan cara uji biuret.
Pada uji biuret, albumin menunjukkan warna ungu ketika penambahan tembaga sulfat dalam suasana basa. Hal ini menunjukkan adanya ikatan peptida dalam albumin. Ada tidaknya ikatan peptida pada sampel uji, bisa menunjukkan bahwa sampel uji tersebut termasuk ke dalam golongan protein atau bukan. Jika pada sampel albumin menunjukkan hasil yang positif terhadap uji biuret, maka dikatakan terdapat ikatan peptida dalam sampel yang juga berarti bahwa sampel tersebut merupakan protein.
Gambar 1. Komplek Warna Biuret
Uji Koagulasi
Dalam uji koagulasi digunakan panas dan asam asetat. Panas yang digunakan pada percobaan ini 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. Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida.
Sedangkan penambahan asam asetat bertujuan agar larutan albumin mencapai pH isoelektriknya sehingga bisa terkoagulasi. PH isoelektrik ini sangat erat hubungannya dengan sifat fisika dan kimia. Pada pH di atas titik isoelektrik protein bermuatan negatif, sedangkan di bawah titik isoelektrik, protein bermuatan positif. Titik isoelektrik pada albumin adalah pada pH 4,55-4,90. Hasil yang didapat setelah setelah penambahan asam asetat dan pemanasan ini yaitu endapan putih. Untuk uji kelarutan pada endapan tersebut digunakan air dan pereaksi Mollin. Endapan yang dilarutkan dalam air dapat larut dan berwarna putih. Sedangkan endapan yang dilarutkan ke dalam pereaksi Millon terjadi perubahan warna, yaitu keruh (kemerahan) dan masih terdapat endapan-endapan. Pereaksi Millon digunakan dalam uji kelarutan ini untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin.
Pengendapan oleh Alkohol
Ketiga tabung menunjukan ketidaklarutan protein dalam alcohol. Yang ditandai dengan pengendapan protein didalam tabung. Pada Tabung ke-1 dan tabung ke-2 hanya sedikit protein yang kelihatan mengendap, hal ini dimungkinkan karena albumin yang digunakan dalam perrcobaan ini adalah albumin yang sudah diencerkan dengan air sehingga jumlah albumin menjadi sedikit dan Ketika digunakan dalam percobaan, mempengaruhi penglihatan praktikan, sehingga dapat menyebabkan kesalahan dalam percobaan ini.
Sedangkan pada tabung ke-3, terlihat dangan jelas protein yang tidak larut, hal ini disebabkan karena adanya penambahan buffer aseptat, semaikn kecil pH buffer aseptatnya, semakin banyak endapannya. Karena pH yang kecil dan banyak membantuk endapan berarti selisih muatan listriknya antara yang positif dan negatif sama. Sehingga, tidak dapat bergerak dan membantuk endapan atau warna keruh.
Kelarutan albumin dalam air di pengaruhi oleh titik isoelektrik, titik isoelektrik adalah derajat keasaman atau pH ketika suatu makromolekul bermuatan nol akibat bertambahnya proton atau kehilangan muatan oleh reaksi asam-basa. Pada koloid, jika pH sama dengan titik isoelektrik, maka sebagian atau semua muatan pada partikelnya akan hilang selama proses ionisasi terjadi. Jika pH berada pada kondisi di bawah titik isoelektrik, maka muatan partikel koloid akan bermuatan positif. Sebaliknya jika pH berada di atas titik isoelektrik maka muatan koloid akan berubah menjadi netral atau bahkan menjadi negatif. Protein seperti asam amino bebas memiliki titik isoelektrik yang berbeda-beda. Pada pH isoelektrik (pI), suatu protein sangat mudah diendapkan karena pada saat itu muatan listriknya nol.
Protein dapat diendapkan dengan penambahan alkohol. Pelarut organik akan mengubah (mengurangi) konstanta dielektrika dari air, sehingga kelarutan protein berkurang, dan juga karena alkohol akan berkompetisi dengan protein terhadap air (Blogspot, 2007). Pada uji pengendapan protein oleh alkohol endapan yang paling banyak dihasilkan oleh buffer asetat, diikuti oleh NaOH dan HCl. Buffer asetat menghasilkan endapan yang paling banyak karena memiliki pH 4,7 yang sama dengan pH isolistrik albumin (4,55-4,90). Sedangkan pada reaksi denaturasi albumin tanpa penambahan alkohol, endapan yang paling banyak dihasilkan oleh buffer asetat, diikuti oleh HCl dan NaOH ; penambahan bufer asetat bertujuan agar pH isolistrik tercapai, sehingga albumin dapat terdenaturasi.
Denaturasi
Denaturasi protein merupakan perubahan struktur protein sehingga mengakibatkan berubahnya sifat-sifat biologi, kimia atau fisikanya. Denaturasi disebabkan oleh perubahan kalor (panas), perubahan pH yang ekstrim, oleh beberapa pelarut seperti alkohol atau aseton, oleh zat terlarut seperti urea, oleh detergen atau bahkan karena pengguncangan yang intensif.
Pada percobaan denaturasi protein ini, dilakukan pengamatan terhadap ketiga jenis tabung reaksi yang diberikan perlakuan berbeda untuk masing-masing tabung reaksi tersebut, pada tabung pertama diberikan 9 mL larutan albumin ditambahkan 1 mL HCl 0,1 M dan Buffer asetat pH 4,7 10 mL, kemudian untuk tabung kedua diberikan 9 mL larutan albumin ditambahkan 1 mL NaOH dan 10 mL buffer asetat, sedangkan pada tabung ketiga adalah kontrol yang hanya diberi 9 mL larutan albumin.
Untuk ketiga jenis tabung tersebut diberikan perlakuan fisik yang sama, ternyata pada tabung pertama lebih banyak terbentuk endapan ketika ditambahkan larutan buffer, sedangkan pada tabung kedua dan ketiga (kontrol) tidak terlihat endapan yang terbentuk.
Dari penelitian terhadap protein terdenaturasi diketahui bahwa struktur primer protein tidak ada yang rusak. Denaturasi adalah akibat perubahan struktur yang lebih kompleks dari protein, terutama struktur tersier atau struktur kuartenernya menjadi struktur primer. Jika suatu protein terdenaturasi, susunan tiga dimensi khas dari rantai polipeptida akan terganggu dan molekul ini akan terbuka menjadi struktur yang acak tanpa ada kerusakan pada struktur kerangka kovalen.
Gambar 2. Perubahan Struktur Protein akibat denaturasi
Sifat fisik yang mempengaruhi kelarutan protein dalam percobaan ini yaitu terbentuknya endapan berwarna putih pada tabung pertama lebih banyak daripada tabung kedua dan ketiga. berdasarkan hasil pengamatan didapatkan bahwa protein ternyata lebih mudah terpecah akibat penambahan asam HCl dan larutan buffer daripada larutan NaOH dan buffer. Berikut protein yang terdapat dalam bahan pangan mudah mengalami perubahan-perubahan, antara lain:
1. Dapat terdenaturasi oleh perlakuan pemanasan.
2. Dapat terkoagulasi atau mengendap oleh perlakuan pengasaman.
3. Dapat mengalami dekomposisi atau pemecahan oleh enzim-enzim proteolitik.
4. Dapat bereaksi dengan gula reduksi, sehingga menyebabkan terjadinya warna coklat.
Contoh umum denaturasi protein dalam kehidupan sehari-hari adalah denaturasi protein putih telur. Saat baru dari telur, putih telur berwujud transparan dan cair. Memasak putih telur membuatnya menjadi buram, membentuk sebuah massa padat yang saling berhubungan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi. Protein dapat diendapkan dengan garam ammonium sulfat hingga jenuh. Kelarutan protein akan berkurang bila dalam larutan protein ditambahkan garam-garam anorganik. Panas yang pada uji koagulasi mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar, sedangkan asam asetat membuat larutan albumin mencapai pH isoelektriknya sehingga dapat terkoagulasi. Pada uji pengendapan protein oleh alkohol endapan yang paling banyak dihasilkan oleh buffer asetat, diikuti oleh NaOH dan HCl. Denaturasi protein merupakan gangguan dan kerusakan yang terjadi pada struktur sekunder dan tersier protein disebabkan oleh perubahan kalor, perubahan pH yang ekstrim.
Saran
Diharapkan untuk mempersiapkan alat dan bahan secara matang sebelum memulai praktikum agar tidak terjadi kendala kekurangan bahan dan alat. Diusahakan agar laboran dan asisten laboran mempersiapkan dan memahami materi serta prosedur yang dilaksanakan saat percobaan agar meminimalisir ketidakakuratan hasil percobaan.
DAFTAR PUSTAKA
[Anonim]. 2007. Pengetahuan Protein .http://jlcome.blogspot.com/2007/10/
pengetahuan - protein. html (10 November 2007)
Del Valle, F.R. 1981. Nutritional Qualities of Soya Protein as Affected by Processing. JAOCS. 58 : 519
Girindra, A. 1986. Biokimia I. Gramedia, Jakarta.
Lehninger.A.L, 1995. Dasar-Dasar Biokimia. Erlangga, Jakarta
________. 1988. Dasar-dasar Biokimia. Terjemahan Maggy Thenawidjaya.
Erlangga, Jakarta
Muchtadi, 1989. Evaluasi Nilai Gizi Pangan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Jenderal Pendidikan Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi IPB Bogor.
Narasinga, Rao. 1078. Analysis In Vitro methode for Predicting the Bioavailability of Iron From Food. The American Journal of Clinical Nutrition.
Ophart, C.E., 2003. Virtual Chembook. Elmhurst College.
Poedjiadi, Anna1991. Dasar-dasar biokimia.Jakarta: UI press
_________. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI Press.
_________. 2006.Dasar- Dasar Biokimia. Jakarta : UI-Press.
Sudarmadji, S., Haryono, B., Suhardi, 1996. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty: Yogyakarta.
Winarno, F. G., 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia: Jakarta.
_________. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia: Jakarta.
LAMPIRAN
Tabel 1. Hasil Pengamatan percobaan pengendapan oleh garam
| Larutan uji | Hasil pengamatan |
| air | larut, membentuk butiran |
| milon | tidak larut, tidak membentuk warna merah |
| biuret | terbentuk warna biru tua |
Tabel 2. Hasil Pengamatan percobaan uji koagulasi
| Bahan | Hasil |
| Endapan + Air | Larut |
| Endapan + Millon | Tidak larut |
Tabel 3. Hasil Pengamatan percobaan pengendapan dengan alkohol
| Tabung | 1 | 2 | 3 |
| Larutan albumin | 5 mL | 5 mL | 5 mL |
| HCL 0,1 M | 1 mL | - | - |
| NaOH 0,1 M | - | 1 mL | - |
| Bufer Aseptat | - | - | 1 mL |
| Etanol 95% | 6 mL | 6 mL | 6 mL |
| Tabung | 1 | 2 | 3 |
| Larutan albumin | 9 mL | 9 mL | 9 mL |
| HCl 0,1 M | 1 mL | - | - |
| NaOH 0,1 M | - | 1 mL | - |
| Buffer asetat pH 4,7 | 10 mL | 10 mL | - |
Tabel 4. Hasil Pengamatan percobaan denaturasi protein
Langganan:
Postingan (Atom)