A. ACARA

Praktikum analisa kuantitatif protein dengan metode Semi mikro Kjeidahl.

B. PRINSIP

Senyawa nitrogen dirubah menjadi ammonia sulfat oleh H2SO4, dan diuraikan dengan

NaOH, ammonia yang dibebaskan diikat dengan asam borat dan dititrasi dengan larutan

baku asam.

C. TUJUAN

Menentukan kadar protein yang terkandung dalam bahan atau sample yang dianalisa,

yang merupakan bahan hasil pertanian dan olahannya.

D. DASAR TEORI

Protein merupakan salah satu kelompok bahan makronutrien. Tidak seperti bahan

makronuttrien lain (lemak dan karbohidrat), protein ini berperan lebih penting dalam

pembentukan biomolekul daripada sebagai sumber energy.

Keistimewaan lain dari protein ini adalah strukturnya yang mengandung N, disamping C,

H, dan O. Dengan demikian maka salah satu cara terpenting yang cukup spesifik untuk

menentukan jumlah-jumlah protein secara kuantitatif adalah dengan penentuan

kandungan N yang ada dalam bahan makanan atau bahan lain.

Karena molekulnya yang lebih besar (berat molekulnya sampai mencapai jutaan), maka

protein mudah sekali mengalami perubahan bentuk fisik ataupun aktivitas biologisnya.

Banyak agensia yang dapat menyebabkan perubahan sifat alamiah protein, misalnya

panas, asam, basa, solven organic, garam, logam berat, radiasi sinar radioaktif. Perubahan

sifat fisk yang mudah diamati adalah terjadinya penjedalan (menjadi tidak larut) atau

pemadatan.

Apabila protein murni dianalisa unsur-unsur pneyusunnya, maka gambaran yang berikut

ini umum dijumpai.

Unsur Kadar

C 50-55%

O 20-25%

N 15-18%

H 5-7%

S 0,4-2,5%

P Sedikit

Fe Sedikit

Cu Sedikit

Di alam umumnya terdapat 20 jenis asam amino (untuk protein tertentu terdapat 25

jenis); ratusan atau bahkan ribuan unit asam-asam amino yang berbeda-beda ini

menyusun molekul protein, oleh sebab itu secara matematis, jenis protein di alam ini

dapat dikatakan tak terhinggan jenisnya.

Protein dalam bahan biologis biasanya terdapat dalam bentuk ikatan fisis yang renggang

maupun ikatan kimiawi yang lebih erat dengan karbohidrat atau lemak. Karena ikatan-

ikatan ini maka terbentuk senyawa-senyawa glikoprotein dan lipoprotein yang memiliki

peranan besar dalam penentuan sifat-sifat fisis aliran bahan (Rheologis). Misalnya pada

system emulsi makanan dan adonan roti.

Dalam adanya pemanasan, protein dalam bahan makanan akan mengalami perubahan dan

membentuk persenyawaan dengan bahan lain, misalnya antara asam amino hasil

perubahan protein dengan gula-gula reduksi yang membentuk senyawa rasa dan aroma

makanan, protein murni dalam keadaan tidak dapat dipanaskan hanya memiliki rasa dan

aroma yang tidak berarti.

Berdasarkan uraian dimuka, maka tujuan analisis protein dalam bahan makanan adalah :

1. Menera jumlah kandungan protein dalam bahan makanan

2. Menentukan tingkat kualitas protein dipandang dari sudut gizi

3. Menelaah protein sebagai salah satu bahan kimia misalnya secara biokimia, fisiologis,

rheologis, ensimatik, dan telaah lain yang lebih mendasar.

Dipandang dari peranan protein dalam jasad hidup, berbagai jenis protein dapat

dikelompokkan sebagai berikut :

1. Protein yang terdapat dalam plasma darah, cairan limfa, dan cairan tubuh yang lain

2. Protein konstraksi

3. Protein pernafasan

4. Enzim

5. Hormon

6. Protein persediaan makanan

7. Protein inti sel

8. Senyawa musin dan sebangsanya (mukoid)

9. Kolagen

10. Keratin

Berdasarkan sifat fisioko-kimiawi terutama sifat kelarutannya, maka garis besar kelompok

protein sederhana adalah sebagai berikut :

1. Albumin : protein larut dalam air

2. Globulin : protein yang tidak larut dalam air, akan tetapi larut dalam lautan garam

encer

3. Prolamin : protein larut dalam ethanol 70-80%, tidak larut dalam air, larutan garam

dan ethanol murni

4. Glutelin : tidak larut dalam air, garam ataupun ethanol, larut dalam larutan alkalis

atau asam encer

5. Scleroprotein : tidak larut dalam air, larutan garam encer dan solven organic

6. Protemine dan histone : protein yang bersifat alkalis, larut dalam air dan larutan

garam.

E. ALAT DAN BAHAN

Alat Bahan

Labu ukur 100 mL

Erlenmeyer 250 mL

Batang pengaduk

Corong

Pipet tetes

Pipet ukur 1 mL

Pipet volume 5 mL

Indicator MR-BCG

H3BO3 2%

NaOH 30%

Sample (Sosis)

H2SO4 pekat

Selen

HCl 0,01 N

Labu kjeidahl

Alat destilator

Aquadest

F. PROSEDUR

1. Sample ditimbang dengan seksama 0,51 g dan dimasukan dalam labu kjeidahl 100

mL

2. Ditambahkan 2 g campuran selen dan 25 mL H2SO4 pekat

3. Dipanaskan diatas pemanas listrik atau api pembakar sampai mendidih dan larutan

menjadi jernih kehijau-hijauan (sekitar 2 jam)

4. Dibiarkan dingin kemudian diencerkan dan dimasukan dalam labu ukur 100 mL,

tepatkan sampai tanda garis

5. 5 mL larutan dipipet dan dimasukan dalam alat penyuling, kemudian 5 mL NaOH

30% ditambahkan dan beberapa tetes indicator phenolphthalein (PP)

6. Disulingkan selama kurang lebih 10 menit, sebagai penampung adalah 10 mL larutan

asam borat 2% yang telah dicampur indicator dan dimasukan dalam Erlenmeyer

7. Ujung pendingin dibilasi dengan air suling

8. Dititrasi dengan larutan HCl 0,01 N

9. Dibandingkan dengan blanko

G. DATA PENGAMATAN

1. Standarisasi NaOH oleh asam oxalate

Gram asam Oxalat mL NaOH N NaOH

0,0111 22,9 0,0076

N NaOH = Gramasam oxalate X valensiasam oxalat

0,126 X mL NaOH

= 0,0111x2

0,126 x22,9

= 0,0076 N

2. Standarisasi HCl oleh NaOH

mL NaOH mL HCl N NaOH N HCl

29,7 25 0,0076 0,0090

N HCl x V HCl = N NaOH x V NaOH

N HCl x 25 = 0,0076 x 29,7

N HCl =0,0076 x29,7

25

N HCl = 0,0090 N

3. Titrasi Sample

Berat

Sample (W)

Vol Sample Vol Blanko N HCl f.k Fp

0,5102 g 26,9 mL 20,9 mL 0,0090 N 6,25 20

25,5 mL

% kadar protein = (V 1−V 2 ) . N .0,014 . fk . fp

Wx100 %

Keterangan :

W : Berat sample

V1 : volume HCl yang dipergunakan untuk penitaran sample

V2 : volume HCl yang dipergunakan untuk penitaran blanko

N : Konsentrasi HCl

Fk : factor konversi, untuk sosis 6,25

Fp : factor pengenceran

% kadar protein sample I = (V 1−V 2 ) . N .0,014 . fk . fp

Wx100 %

= (26,9−20,9 ) x 0,0090 x 0,014 x 6,25 x 20

0,5102x 100 %

= 6 x0,0090 x 0,014 x6,25 x 20

0,5102x100 %

= 0,09450,5102

x 100%

= 0,186 x 100%

= 18,52%

% kadar protein sample II = (V 1−V 2 ) . N .0,014 . fk . fp

Wx100 %

= (26,5−20,9 ) x 0,0090 x 0,014 x 6,25 x 20

0,5102x 100 %

= 4,6 x 0,0090 x 0,014 x 6,25 x 20

0,5102x 100 %

= 0,072450,5102

x 100 %

= 0,1420 x 100%

= 14,20%

4. REAKSI

a. Destruksi

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

b. Destilasi

NH4 + OH- H2O + NH3

NH3 + HBO2 NH4BO2

c. Titrasi

NH4BO2 + HCl NH4Cl + HBO2

H. PEMBAHASAN

Sample yang dipergunakan dalam analisa kadar protein adalah sosis yang banyak beredar

di pasaran. Dan metode yang dipakai untuk analisa protein ini berdasarkan pada SNI 01-

2891-1992 butir 7.1 yaitu semimikro kjeldahl

Dari namanya dapat diketahui bahwa metode semimikro kjeldahl dalam analisahnya

menggunakan sampel yang cukup kecil, yaitu 0,51 g. metode semimikro kjeldahl adalah

penentuan jumlah protein melalui penentuan jumlah N, sehingga total hasilnya disebut

jumlah protein kasar atau Crude Protein.

Sample yang telah ditimbang saat praktikum adalah 0,5102 g. setelah itu dimasukan

dalam labu kjeldahl 100 mL. dan ditambahkan 2 g campuran selen dan 25 mL H2SO4

pekat, dan dpanaskan.

Pada tahapan ini sample yang dipanaskan dalam H2SO4 pekat terjadi proses dekstruksi

menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hydrogen teroksidasi menjadi CO, CO2 dan

H2O. sedangkan nitrogen-nya (N) akan dirubah menjadi (NH4)2SO4.

Asam sulfat yang dipergunakan untuk dekstruksi diperhitungkan adanya bahan protein

lemak dan karbohidrat. Sedangkan panambahan selen dipergunakan untuk mempercepat

proses dekstruksi atau berperan sebagai katalisator. Dengan penambahan katalisator titik

didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga proses dekstruksi berjalan lebih cepat.

Selenium dipergunakan sebagai katalisator dikarenakan selain dapat menaikan titik didih

juga mempercepat oksidasi zat tersebut dan mudah mengadakan perubahan dari valensi

tinggi ke valensi rendah atau sebaliknya.

Proses diatas tidak dilakukan selama praktikum, karena proses dekstruksi memerlukan

waktu yang lama dan sukar dalam dekstruksi-nya, sehingga proses dekstruksi dilakukan

satu hari sebelum praktikum.

Setelah campuran dingin, kemudian diencerkan dan dimasukan dalam labu ukur 100 mL.

Proses pengenceran dilakukan bertahap. Hal ini dikarenakan dalam campuran tersebut

mengandung H2SO4 pekat, sehingga apabila ditambahkan aquadest sebagai pengencer

akan menyebabkan kenaikan suhu yang cukup tinggi.

Kenaikan suhu dalam alat ukur seperti labu ukur akan menyebabkan alat tersebut memuai

dan hasil pengukuran tidak benar atau sesatan yang dihasilkan menjadi tinggi.

Untuk mencegah hal itu terjadi maka pengenceran bertahap perlu dilakukan, aquadest

ditambahkan sedikit demi sedikit dan penambahan selanjutnya dilakukan sampai suhu

kembali normal, saat penambahan sampai tanda batas pun dilakukan saat suhu larutan

kembali dingin.

Setelah dingin dan larutan dicampur dengan cara mengocoknya tahap selanjutnya adalah

mengambil 5 mL larutan dengan pipet volume dan dimasukan dalam labu kjeldahl,

kemudian ditambahkan beberapa tetes indicator phenolphthalein (PP). Dan dalam wadah

terpisah (Erlenmeyer) masukan 10 mL asam borat yang dicampurkan dengan indicator

campuran yaitu MR-BCG, perbandingan antara indicator MR-BCG adalah 5:1,

sedangkan perbandingan antara indicator campuran dan asam borat adalah…..

Campuran asam borat can indicator dalam Erlenmeyer ini dimaksudkan untuk

menampung amoniak hasil reaksi ammonium sulfat menjadi ammonium hidroksida yang

mudah menguap.

Indicator campuran yang dipakai dimaksudkan untuk mencapai trayek pH yang

diinginkan. Setelah persiapan selesai tahap selanjutnya adalah memasang labu kjeldahl

dan Erlenmeyer dalam alat dekstruktor yang bekerja dengan menggunakan listrik.

Dengan mengatur panel pengatur yang ada pada alat maka proses dekstruksi dapat

dilakukan, akan tetapi dikarenakan proses penambahan NaOH tidak dapat dilakukan

secara otomatis, maka penambahan NaOH dilakukan secara manual melalui pipa plastic

yang tersambung dengan labu kjeldahl yang dipasangkan.

Saat NaOH mengalir, campuran dalam labu kjeldahl berubah menjadi ungu, perubahan

warna ini disebabkan karena penambahan indicator PP sebelumnya.

Uap yang dihasilkan saat proses pemanasan labu kjeldahl, akan dialirkan ke Erlenmeyer

yang berisi asam borat dan indicator campuran, uap tersebut akan ditangkap oleh asam

borat.

Proses penangkapan uap amoniak (NH3) oleh asam borat menyebabkan warna larutan

asam borat berubah menjadi sedikit kebiru-biruan akan tetapi masih jernih (biru

transparant).

Seperti hanya proses destilasi lainnya. Destilasi yang menggunakan alat dekstruktor pun

dialiri oleh air. Proses destilasi ini memakan waktu kurang lebih 10 menit.

Setelah itu lepaskan Erlenmeyer dari alat dan bilas pipa penyambungnya dengan

aquadest. Hal yang sama dilakukan untuk melepaskan labu kjeldahl.

Erlenmeyer yang berisi campuran asam borat, indicator, dan amoniak dititrasi dengan

HCl yang sudah distandarisasi dengan NaOH.

Proses titrasi diakhiri sampai larutan dalam Erlenmeyer berubah warna dari kebiruan

menjadi tidak berwarna, perubahan warna yang tidak kontras ini membuat titik akhir

menjadi sulit terlihat.

Proses analisa protein dilakukan masing-masing 2 kali, hal ini bertujuan untuk

menghasilkan data yang lebih banyak dan tingkat akurasi serta presisi yang tinggi. Selain

dilakukan analisa 2 kali, analisa blanko pun dilakukan 2 kali dan ndikerjakan oleh

kelompok lain.

Dari data hasil pengamatan dan perhitungan maka diketahui analisa kadar protein metode

semimikro kjeldahl menghasilkan data, yang pertama mengandung protein sebanyak

18,5221% dan yang kedua 14,2003%.

Hasil tersebut didapatkan dari perhitungan menggunakan rumus :

% kadar protein =

(Volume HCl sample−Volume HCl blanko ) x N HCl x 0,014 x fp x fkBerat Sample

x 100 %

Nilai 0,014 merupakan berat atom N yang dibagi 1000. Dan nilai factor koreksi yang

dipergunakan untuk sample sosis adalah 6,25. Nilai ini dipergunakan secara umum

kecuali untuk bahan yang sudah diketahui kadar proteinnya.

Untuk volume blanko yang dipergunakan adalah 20,9. Hasil ini didapatkan dari

membandingkan hasil yang pertama dan yang kedua. Seharusnya volume blanko yang

dipergunakan didapatkan dari hasil rata-ratanya, akan tetapi karena selisihnya cukup jauh,

maka data yang diambil adalah data volume hasil titrasi yang paling kecil.

Dan hasil perhitungan kadar protein pun, yang dipergunakan adalah 14,2003%, hal ini

dikarenakan perbandingan antara nilai persentase yang pertama dan yang kedua adalah

4,3218%, sehingga tidak dapat diambil nilai rata-ratanya. Jadi nilai yang diambil adalah

nilai yang paling mendekati dengan nilai hasil dari analisa dan perhitungan dari

kelompok lain yang menggunakan sampel dan metode analisa yang sama. Dan hasil yang

paling mendekati dengan nilai hasil analisa dengan kelompok lain adalah 14,2003%.

I. KESIMPULAN

Penentuan kadar protein metode semimikro kjeldahl adalah penentuan protein kasar

(Crude Protein) hal ini dikarenakan protein mengandung unsur N, dan jumlah protein

dapat diperhitungkan atas dasar kandungan rata-rata unsur N yang ada dalam protein.

Kelemahan metode semimikro kjeldahl ini adalah tidak semua jenis protein mengandung

jumlah N yang sama, dan kelemahan lainnya adalah adanya senyawa lain yang bukan

protein yang mengandung unsur N meskipun jumlah biasanya jauh lebih sedikit dari

protein.

Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan serta membandingkan dengan data hsil

analisa dari kelompok lain, maka nilai kadar persentase protein dari sample sosis adalah

14,2003%.

J. DAFTAR PUSTAKA

Sudarmadji, Slamet. 1996. Analisa Bahan Makanan & Minuman. Yogyakarta :

Liberty.

Winarno, FG. 1997. Kimia Makanan & Gizi. Jakarta : Gramedia