PERCOBAAN IV

PENENTUAN KASEIN

I. Tujuan Percobaan

Adapun tujuan percobaan ini adalah untuk mengisolasi kasein pada susu

menentukan kadarnya.

II. Landasan Teori

Protein merupakan salah satu zat makanan yang penting bagi tubuh,

mempunyai fungsi sebagai pertumbuhan sel, pengganti sel yang rusak dan

sebagai bahan bakar dalam tubuh manusia. Oleh sebab itu kekurangan protein

dapat menyebabkan gangguan pada manusia (Husni, et al., 2007).

Susu terdiri dari tiga komponen utama yaitu air, lemak dan protein.

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 (Susanti, E., 2003).

Susu adalah cairan yang berwarna putih yang berasal dari sekresi kelenjar

sussu dari makhluk hidup. Susu memiliki komposisis yang berbeda antara

makhluk hidup yang satu dengan yang lain. Komposisi air susu sapi adaalh 87 %

air, 4,9 % laktosa, 3,9 % lemak, 3,5 % protein, 0,7 5 abu/mineral. Lemak dalam

susu (3,9%) disusun oleh trogliserida (98-99%), fosfolipid (0,2-1%) dan

golongan sterol (0,25-0,4%). Kadar protein (3,5%) disusun oleh 76 % kasein,

18,5% laktobumin dan 5,4 % laktoglobulin. Susu segar memiliki kandungan

lemak yang tidak kurang dari 3,25 %. Sedangkan kandungan bahan bukan lemak

tidak kurang dari 8,25 %. Susu sapi ini diperoleh dari hasil perahan sapi perah

sehat. Untuk memperoleh sussu segar siap minum, cairan susu dipasteurisasi

terlebih dahulu.Tujuannya unutk membunuh bakteri patogen yang tidak berspora

dan tahan panas (termofil) tidak akan mati. Pasteurisasi susu bisa dilakukan

dalam dua cara yaitu yang pertama, Pasteurisai dengan suhu tinggi dan waktu

singkat, pemanasan dilakukan sampai suhu 710C selama 15 sampai 30 detik.

Yang kedua adalah dengan pasteurisasi pada suhu rendah yaitu 62 0C dan waktu

lama sampai 30 menit (Suhardi, 1991).

Protein susu terbagi menjadi dua, yaitu Casein yang dapat diendapkan

oleh asam dan Rennin, serta protein whey yang dapat mengalami denaturasi oleh

panas pada suhu 65oC. Casein dalam susu mencapai 80 % dari total protein.

Pengasaman susu oleh aktivitas bakteri menyebabkan mengendapnya casein.

Whey adalah cairan susu tanpa lemak dan casein. Pasteurisasi susu dilakukan

untuk mencegah kerusakan karena mikroorganisme dan enzim. Ada 2 macam

metode pasteurisasi susu yaitu Holding methode dan HTST (High Temperature

Short Time ) (Retno, et al., 2005).

Kasein berasal dari bahasa latin yaitu Caseine yang berasal dari

kata Caesus yaitu keju. Kasein adalah zat yang digunakan sebagai stabilisator

emulsi air susu. Kasein merupakan proteida fosfor yang dijumpai dalam endapan

koloida air susu. Kasein merupakan hasil pengolahan susu yang larut dalam

larutan alkali dan asam pekat, mengendap dalam asam lemak serta tidak larut

dalam air (Silalahi, Jansen, 2006)

Kasein merupakan komponen protein terbesar dalam susu dan sisanya

berupa whey protein. Kadar protein pada protein susu mencapai 80%. Kasein ini

terdiri dari beberapa fraksi seperti alpha-casein, betha caseindan kappa-casein.

Kasein merupakan salah satu komponen organic yang berlimpah dalam susu

bersama lemak dan laktosa (Shiddieqy, 2004).

Menurut Soeharsono (1989), protein yang menggumpal atau mengendap

merupakan salah satu ciri fisik dari terdenaturasinya suatu protein. Terjadinya

denaturasi pada protein ini dapat disebabkan oleh faktor – faktor di bawah ini :

1. Pengaruh pemanasan

Pemberian panas pada pengolahan protein harus memperhatikan pemanasan

yang menyebabkan protein terdenaturasi. Protein yang dipanaskan di atas

800C umumnya akan mengalami denaturasi.

2. Pengaruh asam

Adanya ion H+ menyebabkan sebagian jembatan atau ikatan peptida putus.

Ion H+ akan bereaksi dengan gugus COO– membentuk COOH sedangkan

sisanya (asam) akan berikatan dengan gugus amino membentuk ikatan,

sehingga apabila larutan peptida dalam keadaan isoelektris diberi asam akan

menyebabkan bertambahnya gugus bermuatan yang membentuk afinitas

terhadap air dan kelarutan air meningkat meskipun meskipun tidak selamanya

begitu. 

3. Pengaruh basa

Penambahan basa misalnya KOH atau NaOH dapat menyebabkan denaturasi.

Hal ini karena terjadi pemecahan ikatan peptida baik sebagian atau

keseluruhan. Ion OH akan bereaksi dengan gugus amino.

4. Pengaruh garam

Kation dan anion akan memecah ikatan peptida. Pemberian NaCl dalam

jumlah kecil akan meningkatkan kelarutan protein dan sebaliknya akan

mengendapkan protein jika penambahan berlebihan.

5. Pengaruh pengadukan

Pada pengadukan yang keras akan menyebabkan denaturasi dan terbentuknya

buih

Dari sifat-sifat protein tersebut diatas maka dapat dilakukan uji untuk mengetahui

keberadaan atau kadar protein dalam suatu bahan.

III. Alat dan Bahan

3.1 Alat

1. Gelas kimia 50 mL

2. Penangas air

3. Pipet tetes

4. Kertas indicator universal

5. Batang pengaduk

6. Corong kaca

7. Erlenmeyer 100 mL

8. Buret 50 mL

9. Klem dan statif

10. Thermometer

11. Gelas ukur 25 mL

12. Stopwatch

13. Botol semprot

14. Kertas saring

3.2 Bahan

1. Asam asetat 1 N dan 0,25 N

2. NaOH 0,1 N

3. Formaldehide 40%

4. Fenolftalein

5. Aquades

IV. Prosedur Kerja

1. Memasukkan 20 mL sampel dalam beker gelas, memanaskan di penangas

air pada suhu 40oC.

2. Menambahkan 1,5 mL asam asetat 1 N, mengaduk homogen dan

mendiamkan selama 20 menit. Menambahkan lagi 4,5 mL asam asetat 0,25

N (untuk mencapai pH isoelektrik dari kasein) mengaduk dan mendiamkan

selama 1 jam.

3. Dekanter ke dalam corong dengan kertas saring. Mencuci endapan dengan

aquades sampai air cucian bersifat netral.

4. Kemudian memasukkan kertas saring dan endapan ke dalam beker gelas

semula dan menambahkan aquades sampai volume + 20 mL.

5. Menambahkan 4 mL larutan NaOH 0,1 M, memanaskan di atas penangas

air sampai larut seperti susu dan mendinginkan sampai suhu 21-24oC,

meneteskan 3 tetes fenolftalein.

6. Menambahkan 4 mL formaldehyde 40% (warna rose hilang), menitrasi

dengan NaOH 0,1 N sampai terbentuk warna rose kembali.

V. Hasil dan Pembahasan

5.1 Hasil Pengamatan

No. Sampel Volume NaOH 0,1 N

1. Kasein 14,3 mL

5.2 Analisa Data

Kadar Kasein = Volume NaOH 0,1 N x 0,9%

= 14,3 x 0,9%

= 4,29%

5.3 Pembahasan

Komponen-komponen penting dalam susu adalah protein, lemak,

vitamin, mneral, laktosa serta enzim dan beberapa mikroba. Protein adalah

senyawa organik kompleks yang mempunyai bobot molekul tinggi yang

merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan

satu sama lain dengan ikatam peptida. Peptida dan protein merupakan

polimer kondensasi asam amino dengan penghilangan unsur air dari gugus

amino dan gugus karboksil. Jika bobot molekul senyawa lebih kecil dari

6.000, biasanya digolongkan sebagai polipeptida. Polipeptida mempunyai

perbedaan dengan protein. Polipeptida mempunyai residu asam amino ≤ 100

dan bobot molekul ≤ 6.000. sedangkan, pada protein residu asam aminonya

≥ 100 dan bobot molekulnya ≥ 6.000. protein dalam susu secara umum

terdiri atas protein kasein dan protein whey. Namun pada percobaan ini

hanya dilakukan isolasi terhadap kasein susu dan menentukan kadarnya.

Kasein merupakan protein jenis phospoprotein yakni terdiri dari

beberapa unit asam amino yang terikat dengan ikatan peptida. Di dalamnya

tidak hanya terdiri dari zat-zat organik, melainkan mengandung juga zat-zat

anorganik seperti kalsium, phosphor, dan magnesium.

Susu merupakan system koloid yang system terdispersi dan

pendispersinya adalah zat cair (emulsi). Sistem ini tidak terlalu stabil tetapi

pada susu, system koloid ini distabilkan dengan adanya kasein sebagai

emulgator. Pada percobaan ini 20 mL sampel susu dipanaskan dipenangas

air pada suhu 40oC. Suhu 40oC ini digunakan karena suhu ini merupakan

suhu optimum protein bekerja. Menurut Tranggono & Setiadji (1989) suhu

optimal protein antara 35°C dan 40°C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu ini

aktivitas protein meningkat. Pada suhu di atas dan di bawah optimalnya,

aktivitas protein berkurang. Di atas suhu 50°C protein secara bertahap

menjadi inaktif karena protein terdenaturasi.  Pemanasan ini bertujuan untuk

menurunkan kelarutan protein sehingga dapat mengendapkan protein susu

pada kondisi yang sesuai atau pemanasan ini dapat menyebabkan denaturasi

rusaknya struktur protein sehingga mempercepat pengendapan protein. Tapi

pemanasan pada suhu ini, kasein tidak mengalami pengendapan. Soeharsono

(1989), pada dasarnya kasein merupakan protein yang stabil terhadap

pemanasan dan tidak mengalami denaturasi apabila air susu dipanaskan.

Tapi pemanasan ini akan mengubah stabilitas kasein dan menyebabkan

kasein nantinya mudah dilakukan pengendapan.

Kemudian dilakukan penambahan asam asetat 1 N, lalu diaduk

homogen dan didiamkan selama 20 menit. Pengadukan ini bertujuan agar

asam asetat dapat terdistribusi secara merata dalam sampel, dan pendiaman

bertujuan agar pengedapan dapat berlangsung secara maksimal. Penambahan

asam asetat 1 N berfungsi untuk menyendapkan protein kasein. 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. Kasein merupakan jenis protein yang tidak mudah larut

dalam asam sehingga pada saat susu direaksikan dengan asam asetat kasein

akan mengendap dan tidak akan larut. Hal ini disebabkan karena asam asetat

hanya dapat mengikat molekul-molekul air yang melingkupi protein tanpa

dapat mengikat asam-asam amino penyusun proteinnya.

Lalu dilanjutkan dengan penambahan asam asetat 0,25 N, diaduk

dan didiamkan selama 1 jam. Penambahan asam asetat 0,25 N ini bertujuan

untuk mencapai pH isoelektrik dari kasein. Penambahan asam

mengakibatkan penambahan ion H+ yang kemudian akan mengadakan reaksi

dengan muatan negatif protein yang berasal dari gugus hiroksil bebasnya,

Semakin banyak konsentrasi H+ yang ditambahkan maka semakin banyak

pula penurunan pH dari susu sehingga titik isoelektriknya semakin dekat,

sehingga akan menetralkan protein dan menuju tercapainya pH isoelektrik.

Titik isoelektris adalah saat dimana pada pH tersebut asam amino berada

pada bentuk zwitter ion dan pada saat titik isoelektris ini kelarutan protein

menurun dan mencapai angka terendah dan akan menyebabkan protein

mengendap dan menggumpal. Pada saat titik isoelektris ini jumlah kation

dan anion yang terbentuk sama banyaknya. Pada titik isoelektris ini kasein

bersifat hidrofobik, kasein akan berikatan antar muatannya sendiri

membentuk lipatan ke dalam sehingga terjadi pengendapan yang relatif

cepat. Titik isoelektris kasein pH 4,6 – 5,0 dan pada titik ini kasein mudah

sekali mengendap. Dalam kondisi asam atau pH yang rendah, kasein akan

mengendap karena memiliki kelarutan yang rendah pada kondisi asam.

Penambahan asam dapat menghilangkan muatan listrik dari partikel

kasein karena asam akan mengikat kalsium dan kalsium kaseinat, sehingga

kasein menjadi terlepas dan terbentuk endapan.

Adapun reaksi pengendapan dengan cara pengasaman sebagai

berikut :

H2NR-COO- + H+ → +H3NR-COO (R, kasein protein)

Kasein misel Kasein asam

(pH = 6,6) (pH = 4,6)

Koloid dispersi Partikel tidak larut

Kemudian sampel didekanter ke dalam corong dengan kertas saring.

hal ini bertujuan untuk memisahkan endapan dengan larutannya.Lalu

mencuci endapan dengan aquades sampai air cucian bersifat netral. Hal ini

dimaksudkan agar memurnikan endapan kasein yang diperoleh. Endapan

kasein yang dipeloleh yaitu berwarna putih. Lalu endapan bersama kertas

saring dimasukkan kembali ke dalam beker gelas dan ditambahkan aquades

sampai volume + 20 mL. Kasein tidak larut dalam air dingin, namun kasein

akan terdispersi dalam air panas, basa, dan garam basa.

Setelah itu larutanm ditambahkan larutan NaOH 0,1 M, lalu

dipanaskan di atas penangas air sampai larut seperti susu dan didinginkan

pada suhu 21-21oC, lalu diteteskan 3 tetes fenolftalein. Menurut Sudarmadji

(1989), penambahan NaOH bertujuan untuk membentuk kaseinat alkali,

karena dalam suasana alkali kasein dapat terlarut dalam pH netral. Pada

umumnya jika protein ditambah NaOH akan mengalami denaturasi karena

terikatnya ion Na+ pada gugus karboksil asam amino. Namun pada kasein

justru sebaliknya karena keberadaan protein kasein dalam susu membentuk

suatu ikatan kompleks antara garam Ca kaseinat dengan Ca fosfat (Webb

dan Johnson,1985 ). Penambahan fenolftalein berfungsi untuk menguji

apakah sampel tersebut sudah dalam suasana basa atau belum. Penambahan

ini dilakukan pada suhu 21-21oC karena pada suhu ini merupakan suhu

optimum dari protein bekerja. Menurut Tranggono & Setiadji (1989) protein

memiliki suhu optimum yaitu sekitar 180-230C karena pada suhu ini enzim

bekerja secara baik. Dari hasil pengamatan sampel yang ditambahkan

fenolftalein berubah menjadi warna rose sehingga sampel sudah dalam

keadaan basa.

Kemudian sampel ditambahkan formaldehide 40%, penambahan

formaldehide ini bertujuan untuk membentuk larutan buffer (penyangga)

yang dapat mempertahankan pH suatu larutan. Dari penambahan ini warna

rose yang ada pada larutan menghilang, lalu dilakukan titrasi dengan NaOH

0,1 N sampai terbentuk warna rose kembali untuk menentukan kadar kasein

pada larutan tersebut.

Dari hasil titrasi diperoleh volume NaOH 0,1 N yang digunakan

adalah sebanyak 14,3 mL. Sehingga dapat ditentukan kadarnya dengan

menggunakan persamaan kadar kasein = volume NaOH 0,1 N x 0,9% dan

didapatkan kadar kasein yaitu sebesar 4,29%. Menurut Suhardi, (1991) susu

sapi mempunyai kadar protein (3,5%) disusun oleh 76 % kasein, 18,5%

laktobumin dan 5,4 % laktoglobulin. Atau dengan kata lain kadar kasein

dalam susu sapi sebesar 2,66%. Jadi hasil percobaan tidak sesuai dengan

literatur yang ada, hal ini dikarenakan kasein yang dititrasi belum murni atau

masih bercampur dengan protein susu yang lain.

VI. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut :

1. Kasein dapat diisolasi pada titik isoelektriknya yaitu pada pH 4,6 – 5,0

dengan penambahan asam asetat sehingga protein akan menggumpal dan

mengendap.

2. Kadar protein yang diperoleh adalah 4,29%.

3. Cara menentukan kadar protein yaitu dengan menggunakan persamaan

kadar kasein = volume NaOH 0,1 N x 0,9%.

DAFTAR PUSTAKA

Husni, E., Asmaedy, S., dan R. Ariati. 2007. Analisa Zat Pengawet dan Protein dalam Makanan Siap Saji Sosis. Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi. Vol. 12, No.2.

Retno, E., U. Yuanti dan Ning S.D. 2005. Pembuatan Keju Dari Susu Kacang Hijau Dengan Bakteri Lactobacillus Bulgaricus. E K U I L I B R I U M. Vol. 4. No. 2.

Shiddieqy, 2004. Gizi Masyarakat dan Kualitas Manusia Indonesia. Http:// www. Pikiran-rakyat.com. Diakses pada tanggal 22 Oktober 2013.

Silalahi, Jansen, 2006. Makanan Fungsional. Kanisius. Jogyakarta.

Soeharsono,dkk.,1984. Biokimia I. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Suhardi, 1991. Kimia dan Teknologi Protein. PAU Pangan dan Gizi UGM, Yogyakarta.

Susanti, E. 2003. Isolasi Dan Karakterisasi Protease Dari Bacillus Subtilis. 1012M15. B I O D I V E R S I T A S. Volume 4. Nomor 1.

Laporan Praktikum Biokimia Umum

PERCOBAAN IV

PENENTUAN KASEIN

Disusun Oleh :

Nama : Faradisa Anindita

Stambuk : G 301 11 020

Kelompok : IV

Asisten : Rian S. Rauf

LABORATORIUM KIMIA ORGANIK DAN BIOKIMIA

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS TADULAKO

PALU, 2013

LEMBAR ASISTENSI

Nama : Faradisa Anindita

Stambuk : G 301 11 020

Kelompok : IV

Asisten : Rian. S. Rauf

No. Hari/Tanggal Perbaikan Paraf