PENGUJIAN SIFAT FISIK DAN KIMIAWI PROTEINHasbi Ilmawan Anugrah 230110130059

ABSTRAKProtein sebagai salah satu makromolekul penting selain karbohidrat dan lemak tentu saja sangat dibutuhkan bagi seluruh makhluk hidup. Sumber protein dapat diperoleh pada banyak makanan seperti telur, ikan, tempe dan sebagainya. Protein tidak akan terasa efeknya apabila terjadi kesalahan dalam proses pengolahan. Oleh karena iktu kita perlu mengetahui sifat fisik dan kimiawi dari protein agar tidak melakukan kesalahan dalam pengolahan yang mengakibatkan kandungan protein dalam makanan hilang. Denaturasi protein adalah hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh terkacaunya ikatan hidrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang memutuskan molekul protein. Akibat dari suatu denaturasi adalah hilangnya banyak sifat-sifat biologis suatu protein. Salah satu penyebab denaturasi protein adalah perubahan temperature, perubahan pH, dan penambahan asam/basa. Pada praktikum ini, digunakan beberapa sampel diantaranya ikan, kulit ikan, susu, telur dan tempe. Sampel-sampel tersebut diberikan beberapa perlakuan guna mengetahui dan memahami perubahan yang terjadi pada protein. Perlakuan yang diberikan antara lain dengan penambahan asam kuat, asam lemah, basa kuat, basa lemah, dan proses pemanasan. Penambahan pereaksi ninhidrin perlu dilakukan agar perubahan dapat terlihat. Dengan ditambahkannya pereaksi ninhidrin, maka sampel yang masih mengandung protein akan terlihat berwarna ungu, sedangkan tidak aka nada perubahan warna apapun jika sampel sudah tidak mengandung protein.Kata kunci : Protein, denaturasi protein, ninhidrin

PENDAHULUANManusia memerlukan energy untuk melakukan kegiatan dan aktivitas sehari-hari, energi tersebut dapat diperoleh dari berbagai bahan makanan. Secara umum, bahan makanan tersebut mengandung karbohidrat, protein, dan lemak.Protein merupakan salah satu kelompok bahan makronutrien. Tidak seperti bahan makronutrien lainnya (karbohidrat, lemak), protein ini berperan lebih penting dalam pembentukan biomolekul daripada sumber energi. Namun demikian apabila organisme sedang kekurangan energi, maka protein ini dapat juga di pakai sebagai sumber energi.Suatu protein berfungsi sebagai biokatalis, pengganti sel-sel yang rusak atau tua,sebagai zat pembangun dan lain-lain.Kita memperoleh protein dari makanan yang berasal dari hewan ataupun tumbuhan. Protein yang berasal dari hewan biasa disebut dengan protein hewani sedangkan yang berasal dari tumbuhan disebut protein nabati.Protein merupakan molekul yang sangat besar, sehingga mudah sekali mengalami perubahan bentuk fisik maupun aktivitas biologis. Banyak faktor yang menyebabkan perubahan sifat alamiah protein misalnya : panas, asam, basa, pelarut organik, pH, garam, logam berat, maupun sinar radiasi radioaktif.Protein merupakan senyawa makromolekul yang tersusun atas asam amino-asam amino yang dihubungkan melalui ikatan peptida. Senyawa ini juga disebut sebagai polipeptida. Asam amino merupakan asam organic yang bersifat amfoter yang mengandung gugus amino (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen dan gugus R (rantai cabang). Ada 20 monomer asam amino yang lazim dikenal sebagai penyusun protein. Protein memiliki keunikan sifat, sstruktur, dan fungsi yang dipengaruhi oleh jumlah, jenis, dan urutan asam amino penyusunnya. Keunikan tersebut diantaranya adalah mempengaruhi rasa dan tekstur bahan yang mengandung protein, konfigurasi protein dapat diubah dengan perlakuan fisik maupun kimia dan protein mengalami degradasi yang menghasilkan molekul yang lebih sederhana dan hasil sampingan.Protein dapat diklasifikasikan berdasarkan fungsi biologinya, yaitu sebagai enzim, protein transport, protein nutrient dan penyimpan, protein kontraktil atau motil, protein structural, protein pertahanan, dan protein pengatur.Protein dapat juga dibagi menjadi dua golongan utama berdasarkan bentuk dan sifat-sifat fisiknya, yaitu protein globular dan protein serabut (Lehninger, 1982). Berdasarkan komposisi kimianya, protein dibagi atas simple protein yaitu protein yang hanyak mengandung 1-alfa-asam amino atau derivatnya contohnya adalah albumin dan conjugated protein yaitu protein yang bergabung dengan zat yang bukan protein. Zat yang bukan protein ini disebut gugus prostetik, contohnya adalah glikoprotein.Sedangkan menurut strukturnya dibagi menjadi :1. Struktur primer : rangkaian asam amino dan lokasi setiap ikatan disulfida di kode dalam gen.1. Struktur sekunder : pelipatan rantai polipeptida menjadi multiplikasi motif terikait hydrogen seperti struktur -heliks dan -pleated sheet. Kombinasi motif-motif ini dapat membentuk motif super sekunder.1. Struktur tersier : hubungan antar-domain structural sekunder dan antar-residu yang letaknya terpisah jauh dalam pengertian struktur primer.1. Struktur kwartener : hanya terdapat dalam protein oligomerik (protein dengan dua atau tiga rantai polipeptida), menjelaskan titik-titik kontak dan hubungan lainnya antara polipeptida atau subunit inti.Sifat fisikawi protein merupakan senyawa makromolekul dengan berat molekul yang besar. Sedangkan sifat kimiawi protein yaitu sangat reaktif karena memiliki sifat amfoter yakni dapat bersifat asam atau basa, atau dapat bereaksi dengan asam atau basa, atau dapat member dan menerima proton secara bersamaan. Kemudian, protein memiliki kekuatan mengikat on (binding of ion) dan kekuatan mengikat molekul air (hydration of protein). Denaturasi protein adalah setiap perubahan struktur protein dari bentuk alaminya (struktur sekunder, tersier, kwartener) yang tidak disertai dengan terputusnya ikatan peptida dalam struktur primernya. Denaturasi protein merupakan perubahan susunan ruang atau rantai polipeptida penyusun. Denaturasi protein dapat disebabkan oleh pengaruh fisikawi (suhu, mekanis, tekanan, iradiasi, dan interface) dan pengaruh kimiawi (asam, basa, ion logam, pelarut organik, dan alcohol). Ada dua jenis perubahan struktur protein yaitu interkasi antar gugus rantai samping antar polipeptida yang dapat mengakibatkan koagulasi, penggabungan, agregasi, presitipasi protein dan interaksi antar gugus cabang dengan pelarut yang dapat mengakibatkan terjadinya pelarutan, pemisahan, penggembungan, dan denaturasi.METODELOGITempat praktikum dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas PadjadjaranAlat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah cawan petri, gelas ukur, beaker glass, pH meter, indikator universal, tabung reaksi, pipet tetes, spatula, hot plate, dan mortar.Cawan petri berfungsi sebagai wadah sampel. Gelas ukur berfungsi untuk mengukur volume. Beaker glass berfungsi sebagai wadah atau media. pH meter berfungsi untuk mengukur derajat keasaman (pH). Indicator universal berfungsi sebagai indicator untuk mengetahui nilai pH. Tabung reaksi berfungsi sebagai wadah untuk mencapurkan sampel. Pipet tetes berfungsi untuk memindahkan cairan dalam jumlah sedikit. Spatula berfungsi untuk mengaduk sampel. Hot plate berfungsi untuk memanaskan sampel.Sedangkan bahan-bahan yang digunakan antara lain adalah ikan (daging, tulang, dan kulit), telur ayam mentah, NH3, NaOH, H2SO4, CH3COOH, gelatin, pereaksi ninhidrin, dan akuades.

Prosedur kerja yang dilakuakan disajikan dalam diagram alir seperti berikut ini :1. 1. Penambahan Asam/BasaDiamati dan diukur pH akhirDiukur pH awalDisiapkan 5 ml/ 5 gr sampelDiamati dan diidentifikasi perubahan warnaDitambahkan 3 ml asam (kuat dan lemat) dan basa (kuat dan lemahDitambahkan 1 ml ninhidrinDipanaskan

1. PemanasanDipanaskan

Ditambahkan 1 ml ninhidrin

Ditambahkan 3 ml akuadesDisiapkan 5 ml/ 5 gr sampelDiukur pH awal

Diamati dan diidentifikasi perubahan warna

Diamati dan diukur pH akhir

HASIL DAN PEMBAHASANHasilTabel kelompok 15.SampelPerlakuanpH AwalpH AkhirPengamatan Perubahan

TelurDiberi Basa Kuat913 Setelah ditetesi Bs. Kuat: berwana putih keruh/kecoklatan muda dan bentuknya agak lebih cair. Setelah dipanaskan: teksturnya lebih mengeras dan terdapat endapan. Setelah ditetesi ninhidrin: warna menjadi kekuningan dan cair tetapi terdapat endapan ditengah.

Diberi As. Kuat90 Setelah ditetesi As. Kuat: berwarna putih pekat dan ditengahnya berwarna kekuningan sampai keatas terdapat gumpalan. Setelah dipanaskan: menjadi agak padat dan bau lebih menyengat dan agak amis. Setelah diberi ninhidrin: menjadi berwarna putih dan terdapat endapan dibawah.

Pemanasan96 Tidak ditetesi apapun: tidak berubah. Setelah dipanaskan: menjadi mengeras (telur matang) dan tidak menggumpal serta bau amis. Setelah ditetesi ninhidrin: menjadi kental dan tidak menggumpal.

Tabel Data Lab.Kel.SampelpH AwalAs. KuatAs. LemahBs. KuatBs. LemahPemanasan

9Daging7Berwarna menjadi lebih putih & lunak. pH: 13Warna menjadi kecoklatan & mengeras. pH: 1As. Kuat: lebih lunak.Bs. Kuat: kental & ada endapan.

10Daging7Warna cream, ada gelembung. pH: 1Warna pekat & amis menyengat. pH: 13As. Lemah: ada gelembungBs. Lemah: Menggumpal & ada gelembung

11Tulang7Warna lebih putih & bau amis. pH: 3Lunak & hancur. pH: 14As. Kuat: putih pekat, endapan.Bs. Kuat: tulang hancur.

12Tulang7Warna pucat & bau menyengat. pH: 2Warna pucat & bau tdk menyengat. pH: 8Warna tetap pucat, keras, & tdk menyengat

13Kulit Ikan7Kulit pecah, ada endapan. pH: 3Ada minyak. pH: 0As. Kuat: kulit hancur.Bs. Kuat: kulit pecah, cairan warna merah.

14Kulit Ikan7Warna merah kekuningan, keruh, bau amis. pH: 2Warna bening & keruh. pH: 6As. Lemah: kuning & tdk lunak.Bs. Lemah: tdk lunak, keruh.

15Telur7Putih pekat kekuningan. pH: 0Putih kecoklatan. pH: 13As. Kuat: padat & bau menyengatBs. Kuat: Mengeras & ada endapan.

16Telur9Putih kekuningan ada endapan. pH: 3Putih kekuningan agak cair. pH: 11Menggumpal dan berwarna putih pekat.

PembahasanPenambahan Asam Kuat dan Asam Lemah pada SampelPengujian protein dengan menambahkan asam kuat berupa H2SO4 dan asam lemah berupa CH3COOH menyebabkan perubahan terhadap semua sampel. Pada sampel ikan (daging, tulang, kulit) mulanya pH sampel hanya berkisar 6-7, namun ketika ditambahkan asam kuat pH berubah menjadi 0-3 dan ketika ditambahkan asam lemah pH berubah menjadi 1-3. Penambahan asam kuat jauh lebih menurunkan pH dibandingkan dengan penambahan asam lemah meskipun perbedaannya tidak terlalu besar.Penambahan asam kuat dan asam lemah ini membuat daging menggumpal dan tulang hancur. Larutan menjadi berwarna keruh dan menjadi berwarna pucat pada semua sampel ikan. Hal ini menandakan bahwa protein tidak tahan terhadap kondisi asam. Ketika pengujian ninhidrin tidak menunjukan warna ungu, maka dapat dikatakan bahwa protein terdenaturasi sehingga protein pada sampel tersebut tidak lagi terkandung.Sedangkan pada sampel telur, pH yang pada mulanya berkisar 9, ketika ditambahkan asam kuat menjadi 0 dan ketika ditambahkan asam lemah menjadi 3. Penambahan asam ini menyebabkan sampel telur mengalami penggumpalan dan menyebabkan larutan berubah warna menjadi keruh. Sama halnya dengan sampel ikan, sampel telur pun tidak tahan terhadap kondisi asam.Begitupula ketika pengujian ninhidrin, tidak terdapat warna ungu pada sampel telur yang berarti tidak ada lagi kandungan protein dalam sampel karena terjadi proses denaturasi.Penambahan Basa Kuat dan Basa Lemah pada SampelSampel ikan (daging, kulit, tulang) yang diberi tambahan basa kuat dan basa lemah mengalami perubahan pH. pH yang pada mulanya berkisar 6 menjadi 0-1 ketika ditambahkan basa kuat dan berkisar 13 ketika ditambahkan basa lemah. Penambahan basa pada sampel ikan ini menyebabkan perubahan tekstur dan juga warna. Tekstur daging menjadi menggumpal dan tulang menjadi hancur. Daging berubah warna menjadi jingga kekuningan, dan larutannya menjadi keruh. Tulang berubah warna menjadi pucat dan larutannya menjadi warna kekuningan dengan ada sedikit lapisan kuning. Larutan pada kulit berubah warna menjadi keruh dan terdapat lapisan cincin berwarna kuning. Ketika pengujian ninhidrin tidak menunjukan warna ungu, maka dapat dikatakan bahwa protein terdenaturasi sehingga protein pada sampel tersebut tidak lagi terkandung.Sedangkan pada sampel telur, pH yang pada mulanya berkisar 9, ketika ditambahkan basa kuat menjadi 13 dan ketika ditambahkan basa lemah menjadi 11. Penambahan basa kuat menyebabkan larutan berubah warna menjadi sangat bening. Ketika dilakuakan pengujian ninhidrin, tidak terdapat warna ungu yang menandakan bahwa tidak ada lagi kandungan protein dalam sampel. Namun penambahan basa lemah menyebabkan larutan terdiri dari beberapa lapisan warna dan ketika dilakukan pengujian ninhidrin, terdapat warna ungu, yang menandakan bahwa protein tidak sepenuhnya terdenaturasi. Kandungan protein pada telur masih tahan terhadap penambahan basa lemah.Protein merupakan senyawa yang bersifat amfoter yaitu dapat bereaksi dengan asam maupun basa yang mengandung gugusan amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantainya sehingga bila ditambahkan asam/basa akan mengalami denaturasi. Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai pH isoelektris yaitu pH dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang sama, pada saat inilah protein mengalami denaturasi yang ditandai kekeruhan meningkat dan timbulnya gumpalan.

Pemanasan pada SampelPemanasan pada sampel ikan pun menyebabkan perubahan pada tekstur maupun warna. Pemanasan pada daging menyebabkan daging berubah warna menjadi putih pucat dan menggumpal, sedangkan larutan menjadi berwarna keunguan. Pemansan pada tulang menyebabkan tulang menjadi berwarna pucat dan hancur, sedangkan larutan menjadi berwarna keunguan. Pemanasan pada kulit menyebabkan larutan berwarna putih keruh kekuningan. Protein masih terkandung pada daging dan tulang ikan ditandai dengan adanya warna ungu pada larutan setelah dilakukan uji ninhidrin. Hal ini berarti bahwa protein tidak rusak apabila dilakukan pemanasan. Namun hal ini tidak terjadi pada kulit, tidak ada warna keunguan pada larutan sampel yang berarti kandungan protein sudah tidak ada akibat terdenaturasi. Sedangkan pada telur, perubahan warna terjadi karena terbentuk lapisan berwarna bening, putih dan kuning. Tekstur telur yang mulanya kental berubah menjadi sedikit lebih kaku. Ketika dilakukan pengujian ninhidrin, terdapat warna ungu pada larutan, yang menandakan bahwa protein masih terkandung dalam sampel telur tersebut. Protein masih tahan terhdap pemanasan sehingga tidak terjadi denaturasi protein.Sebenarnya panas dapat menyebabkan protein terdenaturasi, namun karena suhu tidak terlalu panas, maka proses denaturasi tidak terjadi. Umumnya protein mengalami denaturasi dan koagulasi pada rentang suhu sekitar 55-75 C. Denaturasi terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. 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.

KESIMPULANSampel berupa putih telur,dan ikan (daging, tulang, kulit) akan mengalami denaturasi protein yang disebabkan oleh pemanasan dan penambahan asam/basa. Pada pemanasan, denaturasi akan terjadi pada suhu 55-75oC. sedangkan pada penambahan asam/basa denaturasi dapat terjadi pada kondisi sangat asam atau sangat basa.Penambahan asam kuat membuat sampel mengalami penurunan pH yang lebih besar daripada penambahan asam lemah. Penambahan basa kuat membuat sampel mengalami kenaikan pH lebih besar daripada penambahan basa lemah.Untuk mengetahui kandungan protein pada sampel, dapat dilakukan dengan pengujian ninihidrin, yang jika positif akan menimbulkan warna ungu jika negatif tidak akan menunjukan perubahan

DAFTAR PUSTAKAPoedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit UI-Press:Jakarta.Winarno, F. G. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Penerbit Gramedia: Jakarta.Wirastuti,dkk. 2006. Laporan Praktikum Pengaruh Pengolahan Terhadap Kecernaan atau Digestibilitas Protein. UGM. Yogyakarta.Yuwono, dkk. Karakterisasi Fisik, Kimia dan Fraksi Protein 7s dan 11s Sepuluh Varietas Kedelai Produksi Indonesia. Jurnal Tek. Pert. Vol 4(1): 84 90.

LAMPIRAN Gambar 1. Hasil Perlakuan dan Alat Bahan