laporan 7 biokim

7/22/2019 laporan 7 biokim

1/12

PENENTUAN KADAR PROTEIN TOTAL

I. Tujuan Percobaan

Menentukan kadar protein pada sample kacang hijau.

II. Prinsip Percobaan

Reaksi oksidasi protein oleh asam sulfat menjadi ammonium sulfat. Destilasi , pemutusan ikatan ammonium sulfat dengan NH3. NH3 terpisah

dan bereaksi dengan HCl.

III. DASAR TEORI

Protein merupakan polimer heterogen molekul-molekul asam amino.

Dalam protein globuler, rantai-rantai samping hidrofil dan polar berada di bagian

luar dan rantai samping hidrofob dan nonpolar berada di bagian dalam (Purwoko

dkk, 2007). Protein adalah sumber asam amino yang mengandung unsur C, H, O

dan N yang tidak dimiliki oleh lemak dan karbohidrat (Abu bakar dkk, 2005).

Protein memiliki makromolekul (BM > 40.000) dan termasuk juga kelompok

makronutrien dengan Polipeptida rantai panjang dengan salah satu ujungnya

berupa asam karboksilat dan ujung lainnya gugus amina.

Protein merupakan polimer dari asam -amino. Dimana gugus amino dan

gugus R terikat pada karbon pertama dari asam karboksilat. Ada 20 asam amino

sebagai pembangun molekul protein, sifat individu asam-asam ini ditentukan oleh

kelakuan dari gugus R. Sifat tersebdiri dari protein yang berbeda adalah

disebabkan oleh konsekuensi jumlah total jenis dan urutan dari asam amino yang

terdapat pada rantai polimer protein itu dan juga ditentukan oleh konfigurasi ruang

dari rantai itu sendiri (Arbianto, 1994).

Ditinjau dari strukturnya protein dapat dibagi ke dalam dua golongan besar yaitu

golongan protein sederhana dan protein gabungan. Yang dimaksud dengan protein

sederhana adalah protein yang hanya terdiri dari molekul-molekul asam amino,

sedangkan protein gabungan adalah protein yang terdiri atas protein dan gugus


2/12

bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid

atau asam nukleat (Poedjadi, 1994).

(Anwar, 1994) mengatakan bahwa struktur protein tersusun oleh gabungan

asam amino pada gugus karbonil dan asam amino dengan ikatan 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 (Astuti, 1999). Asam

amino merupakan komponen penyusun utama protein dan dibagi dalam dua

komponen yaitu asam amino esensial dan asam amino non esensial. Asam amino

esensial tidak dapat diproduksi dalam tubuh sehingga sering harus ditambahkan

dalam bentuk makanan, sedangkan asam amino non esensial dapat diproduksi

dalam tubuh. Asam amino umumnya berbentuk serbuk dan mudah larut dalam air,

namun tidak larut dalam pelarut organik non polar (Sitompul, 2004).

Ikatan peptida yang membangun rantai polipeptida dalam protein dapat

diputus (dihidrolisis) menggunakan asam, basa atau enzim pemecahan ikatan

peptida dalam kondisi asam atau basa kuat merupakan proses hidrolisis kimia dan

pemecahan ikatan peptida menggunakan enzim merupakan proses hidrolisis

biokimia reaksi hidrolisis peptida akan menghasilkan produk reaksi yang berupa

satu molekul dengan gugus karboksil dan molekul lainnya memiliki gugus amina

(Juniarso dkk, 2007).

Asam amino dan protein secara umum mempunyai sifat-sifat fisik yang

sama. Dari keseluruhan asam amino yang terdapat di alam hanya 20 asam amino

yang yang biasa dijumpai pada protein.

Dari struktur umumnya, asam amino mempunyai dua gugus pada tiap

molekulnya, yaitu gugus amino dan gugus karboksil, yang digambarkan sebagai

struktur ion dipolar. Gugus amino dan gugus karboksil pada asam amino

menunjukkan sifat-sifat spesifiknya. Karena asam amino mengandung kedua


3/12

gugus tersebut, senyawa ini akan memberikan reaksi kimia yang yang mencirikan

gugus-gugusnya. Sebagai contoh adalah reaksi asetilasi dan esterifikasi (Girindra,

1993).

Asam amino esensial adalah substansi protein yang diperlukan oleh tubuh

manusia, tetapi tubuh tidak dapat mensintesa sendiri, sehingga harus dikonsumsi

dari luar dalam bentuk makanan. Mengingat hal tersebut, maka penyediaan protein

nabati dan hewani perlu dikombinasikan, agar tubuh memperoleh asupan protein

berkualitas tetapi biaya yang dikeluarkan untuk membeli makanan tidakterlampau

besar.

Metode Kjeldahl dikembangkan pada taun 1883 oleh pembuat bir bernama

Johann Kjeldahl. Makanan didigesti dengan asam kuat sehingga melepaskan

nitrogen yang dapat ditentukan kadarnya dengan teknik titrasi yang sesuai.

Jumlah protein yang ada kemudian dihitung dari kadar nitrogen dalam sampel.

Metode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen

total pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel

didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai

sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan alkali dengan

kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif ke dalam larutan

penyerap dan ditetapkan secara titrasi.

Prinsip dasar yang sama masih digunakan hingga sekarang, walaupun

dengan modifikasi untuk mempercepat proses dan mencapai pengukuran yang

lebih akurat. Metode ini masih merupakan metode standart untuk penentuan

kadar protein. Karena metode Kjeldahl tidak menghitung kadar protein secara

langsung, diperlukan faktor konversi (F) untuk menghitung kadar protein total dan

kadar nitrogen. Faktor konversi 6,25 (setara dengan 0,16 g nitrogen per

gram protein) digunakan untuk banyak jenis makanan, namun angka ini hanya

nilai rata-rata, tiap protein mempunyai faktor

Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga

tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi.

1. Tahap destruksi


4/12

Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga

terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi

menjadi CO, CO2 dan H2O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi

(NH4)2SO4. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator

berupa campuran Na2SO4 dan HgO (20:1). Gunning menganjurkan menggunakan

K2SO4 atau CuSO4. Dengan penambahan katalisator tersebut titk didih asam

sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Selain katalisator

yang telah disebutkan tadi, kadang-kadang juga diberikan Selenium. Selenium

dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik

didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke valensi rendah

atau sebaliknya.

2. Tahap destilasi

Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3)

dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar supaya selama

destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya

gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Ammonia

yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh asam khlorida atau asam borat

4 % dalam jumlah yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia

lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin

dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi

indikator misalnya BCG + MR atau PP.

3. Tahap titrasi

Apabila penampung destilat digunakan asam khlorida maka sisa asam

khorida yang bereaksi dengan ammonia dititrasi dengan NaOH standar (0,1 N).

Akhir titrasi ditandai dengan tepat perubahan warna larutan menjadi merah muda

dan tidak hilang selama 30 detik bila menggunakan indikator PP.

%N = N. NaOH 14,008 100%

Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam

borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan

asam khlorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan

perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda.


5/12

%N = N.HCl 14,008 100 %

Setelah diperoleh %N, selanjutnya dihitung kadar proteinnya dengan

mengalikan suatu faktor. Besarnya faktor perkalian N menjadi protein ini

tergantung pada persentase N yang menyusun protein dalam suatu bahan

Keuntungan dan Kerugian

a. Keuntungan :

Metode Kjeldahl digunakan secara luas di seluruh dunia dan masihmerupakan metode standar dibanding metode lain.

Sifatnya yang universal, presisi tinggi dan reprodusibilitas baik membuatmetode ini banyak digunakan untuk penetapan kadar protein.

b. kerugian

Metode ini tidak memberikan pengukuran protein sesungguhnya, karenatidak semua nitrogen dalam makanan bersumber dari protein.

Protein yang berbeda memerlukan faktor koreksi yang berbeda karenasusunan residu asam amino yang berbeda.

Penggunaan asam sulfat pada suhu tinggi berbahaya, demikian jugabeberapa katalis

( Sitompul, 2004 )

Lengkapnya kandungan dalam kacang hijau dapat kita lihat dari

perhitungan bahwa dalam setiap 100 gram kacang hijau mengandung :

345 kkal Protein 22,2 gram Lemak 1,2 gram Karbohidrat 62,9 gram Kalsium 125 mg Fosfor 325 mg Zat besi 6.7 mg Vitamin A 10 RE Vitamin C 6.0 mg


6/12

Vitamin B1 0,64 mg( Purwoko, 2007 )

IV. ALAT DAN BAHAN

IV.1 ALAT

Labu Kjeldahl Alat destilasi Erlenmeyer Gelas kimia

Gelas ukur Pipet tetes Termometer Alat pemanas ( heater )

IV. 2 BAHAN

Sample kacang hijau Kalium Sulfat Raksa ( II ) Oksida Asam Sulfat pekat

Lempeng Zn Aquadest Air es Natrium Hidroksida Asam klorida Indikator Phenolplatein

V. PROSEDUR KERJA250 mg sampel ditimbang dan dihaluskan, dimasukkan ke dalam labu

kjeldahl. 7,5 g kalium sulfat, 0,35 g raksa ( II ) oksida dan 15 mL asam sulfat

pekat ditambahkan ke dalam lanuh kjeldahl. Semua bahan dipanaskan dalam labu

kjeldahl dalam lemari asam sampai berhenti berasap .Pemanasan diteruskan

sampai cairan mendidih dan jernih. Pemanasan ditambahkan kurang lebih 30

menit. Kemudian pemanasan dimatikan dan dibiarkan dingin. 100 mL aquadest

ditambahkan dalam labu kjeldahl yang didinginkan dalam air es dan beberapa


7/12

lempeng Zn. Kalium sulfat 4 % ditambahkan dan akhirnya perlahan ditambahkan

Natrium hidroksida 50 % yang telah didinginkan di lemari es sebanyak 50 mL.

Labu kjeldahl dipasang pada alat destilasi dengan segera. Labu kjeldahl

dipanaskan perlahan sampai dua lapis tercampur, kemudian dipanaskan dengan

cepat sampai mendidih. Destilasi ditampung didalam erlenmeyer yang telah diisi

dengan larutan baku asam klorida 0,1 N sebanyak 50 mL dan indikator

phenolplatein sebanyak 0,1 % b/v ( dalam etanol 95 % ) sebanyak 5 tetes, ujung

pipa kaca destilator dipastikan masuk ke dalam larutan asam klorida 0,1 N. Proses

destilasi selesai jika destilat yang ditampung lebih kuran 75 mL. Sisa asam

klorida 0,1 N yang tidak bereaksi dengan destilat dititrasi dengan larutan baku

natrium hidroksida 0,1 N. Titik akhir titrasi tercapai jikaterjadi perubahan warna

dari larutan bening menjadi bening merah muda. Titrasi blanko juga dilakukan.

VI. DATA PENGAMATAN

Percobaan yang dilakukan Hasil pengamatan

Destruksi

Awal reaksi warna larutan

Setelah labu dipanaskan

Setelah beberapa menit

Titrasi

Blanko

Titran

oranye

keluar asap putih

warna berubah menjadi bening

asap putih menghilang

41, 5 mL

36, 1 mL

Perhitungan


8/12

% N = 14 ( mL blankomL titran ) ( N titran ) x 100 %

Gram sampel x 1000

% N = 14 ( 41 , 5 mL36,1 mL titran ) 10 % x 100 %

0,257 x 1000

= 3,024 %

% protein = 6,25 x 3,024 % = 18,9 %

VII.PEMBAHASAN

Analisis protein dalam bahan pangan dapat dilakukan dengan dua metode

yaitu metode kuantitatif dan kualitatif. Analisis protein secara kualitatif adalah

analisis yang bertujuan untuk mengetahui ada atau tidaknya protein dalam suatu

bahan pangan. Analisis kualitatif dapat dilakukan dengan reaksi Xantoprotein,

reaksi Hopkins-Cole, reaksi Millon, reaksi Nitroprusida dan reaksi Sakaguchi.

Sedangkan analisis protein secara kuantitatif adalah analisis yang bertujuan untuk

mengetahui kadar protein dalam suatu bahan pangan. Analisis kuantitatif protein

dapat dilakukan dengan metode Kjeldahl, metode titrasi formol, metode Lowry,

metode spektrofotometri visible (Biuret) dan metode spektrofotometri UV.

Prinsip kerja dari metode Kjeldahl adalah protein dan komponen organic

dalam sampel didestruksi dengan menggunakan asam sulfat dan katalis. Hasil

destruksi dinetralkan dengan menggunakan larutan alkali dan melalui destilasi.

Destilat ditampung dalam larutan asam borat. Selanjutnya ion- ion borat yang

terbentuk dititrasi dengan menggunakan larutan HCl.

Pada percobaan kali ini kami melakukan penentuan kadar protein total

dengan metode Kjeldahl. Sample yang kami gunakan adalah kacang hijau yang

sebelumnya telah dihaluskan. kacang hijau yang kami gunakan sebanyak 0,254

gram hal ini karena kacang hijau mempunyai kadar protein yang cukup tinggi

maka penimbangan dilakukan di bawah 1 gram. Prosedur pertama yang kami


9/12

lakukan adalah destruksi dengan cara memasukkan sampel sebanyak 0,254 gram

kedalam labu kjeldahl.Destruksi merupakan proses pengubahan N protein menjadiammonium sulfat. Proses ini berlangsung selama sampel yang ditambah dengan

katalisator direaksikan dengan H2SO4 pekat dan dididihkan di atas pemanas labu

Kjeldahl. Penambahan asam sulfat dilakukan dalam ruang asam untuk

menghindari S yang berada di dalam protein terurai menjadi SO2 yang sangat

berbahaya.

Kedalam labu, ditambahkan 0,35 gram HgO, 7,5 gram K2SO4.

Penambahan K2SO4berfungsi sebagai katalisator yang dapat meningkatkan titik

didih. 1 gram K2SO4 dapat meningkatkan titik didih hingga 30C. Peningkatan titik

didih akan mengefektifkan reaksi antara asam sulfat dengan sampel ( destruksi

berjalan efektif ). Hal tersebut disebabkan oleh lamanya waktu yang dibutuhkan

oleh asam sulfat untuk menguap ( semakin tinggi titik didih, maka waktu yang

dibutuhkan asam sulfat untuk menguap akan semakin lama ). Setelah itu,

ditambahkan H2SO4 sebanyak 15 mL. H2SO4 disini berfungsi sebagai pereaksi.

Kemudian sampel didestruksi selama beberapa jam hingga warnanya berubah dari

oranye menjadi bening. Destruksi sampel bertujuan untuk mempercepat reaksi dan

hidrolisis protein menjadi unsure C, H, O, N, S dan P.

HgO + H2SO4 HgSO4+ H2

Hg2SO4+ 2 H2SO4 2 HgSO4+ 2 H2O + SO2

Proses destruksi akan menghasilkan karbondioksida ( CO2), air ( H2O ) dan

ammonium sulfat (( NH4)2SO4).

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

Sampel yang sudah selesai didestruksi didinginkan dan dilanjutkan dengan

prosedur berikutnya yaitu destilasi. Sebelumnya, sampel ditambahkan dengan

akuades agar endapan dapat larut. Destilasi merupakan suatu proses memisahkan

cairan maupun larutan yang berdasarkan pada perbedaan titik didih. Tujuan dari

proses destilasi adalah memisahkan zat yang akan dianalisa dengan cara memecah

ammonium sulfat menjadi ammonia ( NH3). Pemecahan tersebut melibatkan

peran NaOH 50 % yang ditambahkan kedalam sampel sebanyak 50 mL.

Penambahan NaOH bertujuan untuk mempercepat pelepasan ammonia dengan


10/12

cara menciptakan suasana basa ( reaksi tidak dapat berlangsung dalam kondisi

asam ).

( NH4)2SO4+ 2NaOH 2NH3+ Na2SO4+ 2H2O

NH3dihasilkan dalam destilat berupa gas. Gas NH3tersebut ditangkap oleh

asam klorida yang sudah berada di labu erlenmeyer sebanyak 50 mL dan juga

ditambahkan 2 tetes indikator phenolplatein. Ujung pipa destilasi sedapat

mungkin tercelup ke dalam asam klorida agar tidak ada NH3yang lepas dan tidak

bereaksi dengan HCl sehingga dapat meyebabkan kadar yang diamati tidak sesuai

dengan yang sebenarnya. Ke dalam labu destilasi juga dimasukkan serbuk Zn yang

berfungsi untuk mencegah terjadinya bumping. Penambahan indikator

penolplatein dimaksudkan untuk melihat jalannya reaksi dengan perubahan warna

nantinya.

Reaksi NH3dan HCl :

NH3+ HCl NH4Cl

Destilasi dikatakan selesai ketika destilat yang ditampung lebih kurang 75

mL. Kemudian dilanjutkan dengan titrasi destilat dengan NaOH. Setelah

melakukan titrasi, dapat diketahui kadar proteinnya yang tertuang dalam bentuk

persen kadar nitrogen. Sebelumnya kami telah melakukan titrasi blangko sebagai

pembanding. Berikut adalah rumus kadar nitrogen :

% N = 14 ( mL blankomL titran ) ( N titran ) x 100 %

Gram sampel x 1000

% N = 14 ( 41 , 5 mL36,1 mL titran ) 10 % x 100 %

0,257 x 1000

= 3,024 %

Dari kadar nitrogen yang didapatkan dapat diketahui kadar protein dalam

sampel dengan rumus :


11/12

% protein = 6,25 x 3,024 % = 18,9 %

VIII. KESIMPULAN

1. Analisis protein secara kuantitatif adalah analisis yang bertujuan untukmengetahui kadar protein dalam suatu bahan pangan. Analisis kuantitatif

protein dapat dilakukan dengan metode Kjeldahl.

2. Metode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogentotal pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandung nitrogen.

3. Metode kjeldahl terbagi dalam 3 tahapan yaitu destruksi, destilasi, dantitrasi.

4. Kadar protein dalam kacang hijau yang didapatkan dari percobaan adalah18,9 %.

DAFTAR PUSTAKA

Anwar, Chairil dkk. 1994. Kimia Organik.UGM Press. Yogyakarta.

Arbianto, P., 1994,Biokimia Konsep-konsep Dasar, Depdikbud, Jakarta.

Astuti, Yeti, 2009,Analisis Protein, Gramedia, Jakarta.

Girindra, Aisjah, 1993,Biokimia 1, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Juniarso, E., T., Safari, A., dan Pamungkas, R., A., 2007, Pemanfaatan Limbah

Ikan Menjadi Ekstrak Kasar Protease Dari Isi Perut Ikan Lemuru

(Sardinella Sp.) Untuk Proses Deproteinisasi Limbah Udang Secara

Enzimatik Menjadi Kitosan, Universitas Jember.

Poedjiadi, A., 1994,Dasar-Dasar Biokimia, UI-Press, Jakarta.

Purwoko, T dan Handajani, N. S., 2007, Kandunga protein Kecap Manis Tanpa

Fermentasi Moromi Hasil Fermentasi Irhizopus oryzae dan R.

oligosporus,Jurnal Biodiversitas, ISSN: 1412-033X, 6(2)223-227.

Sitompul, S., 2004,Analisis Asam Amino dalam Tepung Ikan dan Bungkil Kedelai,

Buletin Tekhnik Pertanian, Vol. 9, Nomor 1.


12/12

laporan 7 biokim

Documents