Download - LAPORAN PRAKTIKUM kimia protein.docx
LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA DASAR
DI SUSUN OLEH :
1. A Iqbal Banu Aji (H3113001)
2. Adliah Shabrina P (H3113005)
3. Arifin Azis (H3113019)
4. Cahyaning Putri (H3113026)
5. Febriolla Sekar sari (H3113041)
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
2013
ACARA III
PROTEIN DAN LEMAK
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Setiap hari kita membutuhkan suplai energi. Suplai energi biasanya
berasal dari makanan yang mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh
tubuh seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Protein ( asal 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. Sedangkan lemak lebih merujuk pada sekelompok besar
molekul-molekul alam yang terdiri atas unsur-unsur karbon hidrogen, dan
oksigen meliputi asam lemak, malam, sterol,vitamin-vitamin yang larut
dalam lemak (contohnya A, D, E, dan K), ,monogliserida, digliserida,
fosfolipid, glikolipid, terpenoid (termasuk di dalamnya getah dan steroid)
dan lain lain.
Tujuan dari praktikum protein dan lemak adlah untuk mengetahui
beberapa sifat umum dan khusus dari protein dan lemak. Sedangkan
manfaat dari praktikum ini adalah kita dapat mengetahui lebih dekat
mengenai protein dan mengetahui ketengikan pada minyak secara
kualitatif.
2. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum Protein dan Lemak adalah :
a. Memahami salah satu sifat protein, yaitu denaturasi
b. Mengetahui terjadinya ketengikan pada minyak secara kualitatif
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum Protein dan Lemak ini dilaksanakan pada hari Rabu tanggal
16 September 2013 pukul 09.00-11.00 WIB bertempat di Laboraturium
Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret.
B. Tinjauan Pustaka
Protein merupakan suatu zat makanan yang penting bagi tubuh karena zat
ini di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh berfungsi sebagai
zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang
mengandung unsur-unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau
karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor,belerang dan ada jenis
protein yang mengandung unsur logam seperti tembaga dan besi.
Protein dapat digolongkan menurut struktur susunan molekulnya,
kelarutannya, adanya senyawa lain dalam molekul tingkat degradasi, dan
fungsinya.
Struktur Susunan Molekula. Protein fibriler/skleroprotein adalah protein yang berbentuk serabut. Protein
ini tidak larut dalam pelarut-pelarutencer, baik larutan garam, asam, basa
ataupun alkohol. Kadang-kadang protein ini disebut albuminoid dan
sklerin. Contoh fibriler adalah kolagen yang terdapat pada tulang rawan,
myosin pada otot, keratin pada rambut, fibrin pada gumpalan darah.
b. Protein Globuler/sferoprotein yaitu protein yang berbentuk bola. Protein ini
banyak terdapat pada susu, telur, dan daging. Protein ini dapat larut dalam
garam dan asam encer.Protein ini mudah terdenaturasi.
Kelarutan
Menurut kelarutannya protein globuler dapat dibagi menjadi :
a. Albumin : larut dalam air dan terogulasi oleh panas. Contohnya albumin
telur, albumin serum, dan laktalbumin dalam susu.
b. Globulin : tidak larut dalam air, terkoagulasi oleh panas. Larut dalam
larutan garam encer, dan mengendap dalam larutan garam konsentrasi
tinggi.
c. Glutelin : tidak larut dalam pelarut netral tetapi larut dalam asam atau basa
encer.
d. Prolamin : larut dalam alkohol 70-80% dan tidak larut dalam air maupun
alkohol absolut.
e. Histon : larut dalam air dan tidak larut dalam amonia encer.
f. Protamin : protein paling sederhana dibandingkan protein-protein lain,
tetapi lebih kompleks daripada pepton dan peptide. Protein ini larut dalam
air dan tidak terkoagulasi oleh panas.
Tingkat Degradasi
Protein dapat dibedakan menurut tingkat degradasinya. Degradasi
biasanya merupakan tingkat permulaan denaturasi.
a. Protein alami adalah protein dalam keadaan seperti protein dalam sel.
b. Turunan protein yang merupakan hasil degradasi protein pada tingkat
permulaan denaturasi. Dapat dibedakan protein turunan primer (protean,
metaprotein), protein turunan sekunder (proteosa, pepton, dan peptide).
Protein sekunder merupakan hidrolisis yang berat (Winarno,1984)
Bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah,
maka dikatakan protein ini mengalami denaturasi. Salah satu penyebab
denaturasi suatu protein adalah perubahan temperature. Memasak putih telur
merupakan contoh denaturasi nonreversible. Suatu putih telur adalah cairan tak
berwarna yang mengandung albumin, yakni protein globular yang larut.
Pemanasan putih telur ini mengakibatkan albumin itu membuka lipatan dan
mengendap dihaslkan suatu zat padat putih. Perubahan pH juga dapat
mengakibatkan denaturasi. Bila susu menjadi asam perubahan pH yang
disebabkan oleh pembentukan asam laktat akan menyebabkan penggumpalan
susu, atau pengendapan protein yang semula larut. Faktor-faktor lain yang
menyebabkan denaturasi adalah detergen, radiasi, zat, pengoksidasi, atau
pereduksi. Denaturasi dapat bersifat reversible jika suatu protein hanya dikenai
kondisi denaturasi lembut, seperti sedikit perubahan pH (Fessenden, 1989)
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 molekul protein. Ada dua macam denaturasi
protein,yaitu pengembangan rantai peptida dan pemecahan protein menjadi
unit yang lebih kecil tanpa disertai pengembangan molekul. Terjadinya kedua
jenis denaturasi ini tergantung pada keadaan molekul. Yang pertama terjadi
pada rantai polipeptida, sedangkan yang kedua terjadi pada bagian-bagian
molekul yang tergabung dalam ikatan sekunder. Ikatan-ikatan yang
dipengaruhi oleh proses denaturasi ini adlah ikatan hidrogen, ikatan hidrofobik
misalnya pada leusin, valin, fenilalanin, triptofan yang saling berikatan
membentuk suatu miseel dan tidaklarut dalam air, ikatan ionik antara gugus
bermuatan positif dan gugus bermuatan negatif, dan ikatan intramolekuler
seperti yang terdapat pada gugus disulfida dalam sistim (Winarno, 1992)
Protein yang terdenaturasi akan mengendap karena gugus-gugus yang
bermuatan positif dan negatif dalam jumlah yang sama atau netral atau dalam
keadaan titik isoelektrik. Pada denaturasi terjadi pemutusan ikatan hidrogen,
interaksi hidrofobik dan ikatan garam hingga molekul protein tidak punya
lipatan lagi. Pengembangan molekul protein yang terdenaturasi akan membuka
gugus reaktif yang ada pada rantai polipeptida. Selanjutnya akan terjadi
pengikatan kembali pada gugus reaktif yang sama atau berdekatan. Bila unit
ikatan yang terbentuk cukup banyak sehingga protein tidak lagi terdispersi
sebagai suatu koloid, maka protein akan mengalami koagulasi. Apabila ikatan-
ikatan antara gugus-gugus reaktif protein tersebut menahan seluruh cairan,
akan terbentuklah gel. Sedangkan bila cairan terpisah dari protein yang
terkoagulasi itu, maka protein akan mengendap. Perlakuan panas dapat
memberikan pengaruh yang menguntungkan dan merugikan terhadap protein.
Pengaruh yang menguntungkan yaitu meningkatkan daya guna protein, sebab
adanya pemanasan pada proses pengolahan dapat menginaktifkan atau
menurunkan protein inhibitor. Pemanasan akan membuat protein bahan
terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun (Winarno,1992)
Ikatan peptida protein tidak seluruhnya dapat terputus akibat denaturasi,
karena struktur primer protein tetap sama setelah proses denaturasi. Pada
struktur protein tersier, terdapat empat jenis interaksi yang membentuk ikatan
pada rantai samping seperti : ikatan hidrogen, rantai garam, ikatan disulfida
dan interaksi hidrofobik nonpolar, yang kemungkinan mengalami gangguan.
Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein
yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul bagian
dalam yang bersifat hidrofobik akan keluar sedangkan bagian hidrofilik akan
terlipat ke dalam. Pelipatan atau pembalikan 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. Ikatan hidrogen dan
interaksi hidrofobik nonpolar protein dapat dirusak akibat panas. Energi kinetik
yang meningkat akibat suhu tinggi dapat menyebabkan molekul penyusun
protein bergerak atau bergetar semakin cepat sehingga merusak ikatan molekul
tersebut. Selain itu, energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi
nonkovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan
kovalennya yang berupa ikatan peptida. Asam atau basa akan memecah ikatn
ion intramolekul yang menyebabkan koagulasi protein. Semakin lama protein
bereaksi dengan asam atau basa kemungkinan besar ikatan peptida terhidrolisis
sehingga struktur primer protein rusak. Asam lemah, yaitu asam yang dalam air
sebagian kecil molekulnya terurai menjadi ion-ionnya atau hanya akan
berdisosiasi sebagian dalam larutan yang asam. Asam kuat adalah asam yang
dalam air sebagian besar atau seluruh molekulnya terurai menjadi ion-ionnya
(Ophart,C.E,2003)
Protein yang menggumpal atau mengendap merupakan salah satu ciri fisik
dari terdenaturasinya suatu protein. Terjadinya denaturasi pada protein ini
dapat disebabkan oleh banyak faktor, seperti pengaruh pemanasan, asam atau
basa, garam dan pengadukan. Masing-masing cara mempunyai pengaruh yang
berbeda-beda terhadap denaturasi protein. Protein akan mengalami denaturasi
apabila dipanaskan pada suhu 500C samapai 800C. Laju denaturasi protein
dapat mencapai 600 kali untuk tiap kenaikan 100C. Koagulasi ini hanya terjadi
apabila larutan protein berada pada titik isoeletriknya. Protein yang
terdenaturasi pada titik isoelektrinya masih dapat larut pada pH di luar titik
isoeletrik tersebut. Air ternyata diperlukan untuk proses denaturasi oleh panas
(Poedjiadi,1994)
Mekanisme penggumpalanprotein sebenarnya masih belum sepenuhnya
diketahui, namun paling tidak melalui 2 cara. Pertama, akibat denaturasi
protein. Pertama, akibat denaturasi protein, konformasi molekul protein
berubah, baik karena pemanasan atau kimiawi. Kedua, tahap penggumpalan
karena peristiwa denaturasi protein merupakan syarat mutlak, dimana
penggumpalan akan membuka kesempatan molekul protein saling berinteraksi
satu dengan lainnya, sehingga peristiwa gelatinasi atau terbentuknya gel terjadi
(Simon,2009)
Sifat-sifat fungsional protein dapat diklasifikasikan ke dalam tiga
kelompok utama , yaitu (1) sifat hidrasi (berhubungan dengan interaksi protein-
air) seperti daya ikat air, kebasahan, daya lekat, kekentalan, dan kelarutan ; (2)
sifat yang berhubungan dengan interaksi protein-protein seperti pembentukan
gel, dan (3) sifat-sifat permukaan seperti tegangan permukaan, emulsifikasi dan
pembentukan buih (Cheftel,1985)
Lemak merupakan sumber energi yang besar, mensuplai sekitar 9 kalori
per gram dari protein dan karbohidrat. Meskipun lemak merupakan pensuplai
energi, namun energi dapat pula diperoleh dari karbohidrat dan protein.
Monomer lemak antara lain adalah asam-asam lemak.
Asam Lemak (Fatty Acid)
Ada 3 kelas berdasarkan ketidakjenuhannya atau jumlah ikatan
rangkapnya :
1. Saturated Fatty Acid (SFA) atau asam lemak jenuh - tanpa ikatan
rangkap
2. Mono Unsaturated Fatty Acid (MUFA) – memiliki 1 ikatan rangkap
3. Poly Unsaturated Fatty Acid (PUFA) – memiliki 2-7 ikatan rangkap
Asam Lemak Essensial
Asam lemak essensial adalah asam lemak yang tidak dapat disintesis oleh
tubuh sehingga diperlukan asupan dari luar (pangan/suplemen). Yang termasuk
dalam asam lemak essensial adalah Asam linoleat (LA) dan Asam Linolenat
(LNA). Asam-asam lemak tidak jenuh resebut disebut essensial karena
diperlukan untuk mencegah beberapa abnormalitas pada kulit serta dalam
pertumbuhan dan reproduksi. Asam lemak essensial diperlukan untuk
memelihara permeabilitas dan fragilitas kapiler yang normal pada tikus.
Pengurangan asam lemak essensial dalam ransum menyebabkan perubahan
mprfologis dan metabolis pada banyak organ dari berbagai jenis hewan.
Minyak jagung, miyak biji bunga matahari dan minyak biji kapas kaya
akan asam linoleat. Minyak kedelai, flaxseed oil, dan canola oil kaya akan
asam linolenat. Asam lonileat termasuk omega3, sedangkan asam lionolenat
termasuk omega6. Kandungan LNA dati ASI ibu vegetarian 2kali lebih banyaj
dibandingkan ibu nonvegetarian (Jurnal Nasional,2007)
Sebab-sebab kerusakan lemak :
a. Penyerapan bau (tainting)
Lemak bersifat mudah menyerap bau. Apabila bahan pembungkus
dapat menyerap lemak, maka lemak yang terserap ini akan teroksidasi
oleh udara sehingga rusak dan berbau. Bau dari bagian lemak yang
rusak ini akan diserap oleh lemak yang ada dalam bungkusan yang
mengakibatkan seluruh lemak menjadi rusak.
b. Hidrolisis
Dengan adanya air, lemak dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam
lemak. Reaksi ini dipercepat oleh basa, asam dan enzim-enzim.
Hidrolisis menurunkan mutu minyak goreng. Minyak yang telah
terhidrolisis smoke-pointnya menurun, bahan-bahan menjadi coklat
dan lebih banyak menyerap minyak.
c. Oksidasi dan ketengikan
Kerusakan lemak yang utama adalah timbul bau dan rasa tengik yang
disebut proses ketengikan. Hal ini disebabkan oleh otooksidasi radikal
asam lemak tidak jenuh dalam lemak. Otooksidasi dimulai dengan
pembentukan radikal-radikal bebas yang disebabkan oleh faktor-faktor
yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya, panas, peroksida,
lemak atau hodroperoksida. Molekul-molekul yang mengandung
radikal asam lemak penuh mengalami oksidasi dan menjadi tengik.
Bau tengik yang tidak sedap tersebut disebabkan oleh pembentukan
senyawa-senyawa hasil pemecahan hodroperoksida (Winarno,1984)
C. Alat, Bahan dan Cara Kerja
1. Alat
Tabung reaksi
Pipet tetes
Pipet ukur
Cawan porselin
2. Bahan
4 ml kasein 2%
1 ml larutan ninhidrin 0,1%
2 ml minyak lama
2 ml minyak baru
Larutan eter
1,5 ml putih telur
Aquades
Alkohol
Susu
Larutan ammonium sulfat
Minyak tengik
10 ml phloroglucinol 0,1%
HCl pekat
Kertas buram
3. Cara Kerja
a. Reaksi Ninhidrin
4ml kasein 2% atau 1M Glisin
Dididihkan selama 1-2menit
Dicatat warna yang terjadi
Dicampur baik-baik
Ditambahkan 1ml ninhidrin 0,1%
Dua tabung reaksi bersih
b. Tes Noda Lemak
4 ml eter
2 sampel
Dipindahkan ke dalam cawan prselin kering
Eter diuapkan dengan cara dikipasi
Setelah kering dan eter menguap habis,diambil kertas buram
Dicatat hasilnya
Diusapkan pada cawan
Lapisan eter diambil dengan pipet
Digojog dan dibiarkan sesaat sampai lapisan eter keluar
Dimasukkan ke dalam tabung
c. Denaturasi Protein
putih telur dan air 1,5ml
1,5 ml yang lain
alkohol
Dimasukkan dalam tabung reaki
Dipanaskan dalam tabung reaksi dengan api kecil
Dilarutkan
Dimasukkan dalam tabung reaksi
Diteteskan,diamati ,dan ditambahakn air
Amonium sulfat jenuh+air
1,5ml yang lain
d. Uji Kreis
D. Hasil Pengamatan dan Pembahasan
Tabel 3.1 Hasil Percobaan Reaksi Ninhidrin
No SampelWarna
KeteranganSesusah Sebelum
1 Kasein Bening Bening Tidak ada asam amino2 Kasein Bening Bening Tidak ada asam amino3 Kasein Bening Bening Tidak ada asam amino4 Kasein Bening Bening Tidak ada asam amino5 Glisin Ungu muda Ungu pekat Ada asam amino6 Glisin Ungu muda Ungu pekat Ada asam amino7 Glisin Ungu muda Ungu pekat Ada asam amino8 Glisin Ungu muda Ungu pekat Ada asam amino9 Glisin Ungu muda Ungu pekat Ada asam amino
Pembahasan : Prinsip Uji Ninhidrin, hasil sudah sesuai teori
10ml sampel+10ml phologlucinol 0,1%+10ml HCl pekat
Dibandingkan dengan aroma tengik yang tercium secara organoleptik
Jika terbentuk warna pink menunjukkan telah terbentuk malonaldehid
Dikocok sekitar 20 detik
Tabel 3.2 Hasil Percobaan Tes Noda Lemak
No Sampel Perubahan yang terjadi
Keterangan
1 Minyak baru7 transparan Terdapat noda lemak
2 Minyak lama8 transparan Terdapat noda lemak9 transparan Terdapat noda lemak
Pembahasan : prinsip tes noda lemak adalah untuk mengetahui ada atau tidaknya lemak yang terkandung di dalam suatu larutan
Tabel 3.3 Hasil Percobaan Denaturasi Protein
Sampel Perlakuan yang terjadi Hasil Keteranganalbumin Pemanasan menggumpal Denat non reversible
+ alkohol menggumpal Denat non reversible+amonium menggumpal Denat non reversible
susu Pemanasan hanya pecah Denat reversible+ alkohol hanya pecah Denat reversible
+ amunium hanya pecah Denat reversible
Pembahasan : Denaturasi adalah susunan lipatan ilmiah pada protein
Tabel 3.4 Hasil percobaan Uji Kreis
Sampel Warna Aroma KeteranganAwal Akhir Awal Akhir
Minyak tengik
Kuning jernih
Pink Tengik Tengik menyengat
Terbentuk malonaldehid
Minyak baru
Jernih Pink Aroma minyak
Tengik Menyengat
Terbentuk malonaldehid
Pembahasan : Faktor ketengikan pada minyak adalah telah terpakainya suatu minyak(minyak bekas),kontaminasi minyak terhadap udara luar,minyak telah terbuka.
DAFTAR PUSTAKA
Winarno F G.1984.Kimia Pangan dan Gizi.Gramedia Pustaka Utama:Jakarta.
Fessenden,Ralph J dan Joan S Fessenden.1989.Kimia Organik Edisi Ketiga.Erlangga:Jakarta.
Triyono,Agus.2010.Mempelajari Pengaruh Penambahan Beberapa Asam pada Proses Isolasi Terhadap Tepung Protein Isolat Kacang Hijau(Phaseoulus
radiatus L).Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna-LIPI.Seminar Rekayasa Kimia dan Proses.Subang
E Prangdimurti, NS Palupi dan FR Zakaria.2007.Metode Evaluasi Nilai Biologis Karbohidrat dan Lemak.Modul e-Learning ENBP,Departemen Ilmu dan
Teknologi Pangan-Fateta-IPB 2007.Bogor