PENGUJIAN SIFAT FISIK KIMIAWI PROTEIN

Dyah Hafizha Nadhira, 230110130170

Kelompok 5 Perikanan C

ABSTRAK

Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi

sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dan pengatur. Denaturasi

protein adalah suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan

terbukanya lipatan molekul protein. Akibat dari suatu denaturasi adalah hilangnya banyak sifat-

sifat biologis suatu protein. Salah satu penyebab denaturasi protein adalah perubahan temperatur,

perubahan pH, penambahan asam atau basa. Metode yang dilakukan pada praktikum ini adalah

pengujian sifat fisik kimiawi protein menggunakan perlakuan pemberian asam, basa dan

pemanasan.Sampel berupa putih telur,dan ikan (daging,tulang,kulit) akan mengalami denaturasi

protein yang disebabkan oleh pemanasan dan penambahan asam atau basa. Semakin asam

larutan, semakin mudah sampel untuk hancur. Semakin kuat basa, semakin mudah basa tersebut

mengubah tekstur dan warna sampel. Pada proses pemanasan, protein terdenaturasi akibat dari

kenaikan suhu tinggi yang menyebabkan molekul protein bergerak semakin cepat sehingga

merusak ikatan molekul tersebut. Pada pemanasan mengalami denaturasi irreversible atau tidak

dapat kembali, sedangkan pada penambahan asam atau basa mengalami denaturasi reversible

atau dapat kembali. Hasil dari berbagai sampel berupa daging, tulang, dan kulit ikan serta telur,

kesemua sampel mengalami proses denaturasi protein yang disebabkan oleh penambahan asam,

basa, serta pemanasan.

Kata kunci: Asam , Basa, Denaturasi, Pemanasan, Protein

PENDAHULUAN

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan

polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan

salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns

Jakob Berzelius pada tahun 1838. Secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang

terdiri dari polipeptida dan protein kompleks yang mengandung zat-zat makanan tambahan

seperti hern, karbohidrat, lipid atau asam nukleat. Untuk protein kompleks, bagian polipeptida

dinamakan aproprotein dan keseluruhannya dinamakan haloprotein. Secara fungsional protein

juga menunjukkan banyak perbedaan. Dalam sel mereka berfungsi sebagai enzim, bahan

bangunan, pelumas dan molekul pengemban. Tapi sebenarnya protein merupakan polimer alam

yang tersusun dari berbagai asam amino melalui ikatan peptida (Hart, 1987). Sifat-sifat protein

beraneka ragam, dituangkan dalam berbagai sifatnya saat bereaksi dengan air, beberapa reagen

dengan pemanasan serta beberapa perlakuan lainnya. Semua molekul dengan jenis protein

tertentu mempunyai komposisi dan deret asam amino dan panjang rantai polipeptida yang sama.

Protein memiliki fungsi sebagai berikut (Lehninger, 1998): Enzim, merupakan katalis biokimia;

Pengukur pergerakan; Alat pengangkut dan penyimpan; Penunjang mekanisme tubuh;

Pertahanan tubuh (imune atau anti-bodi); Media perambatan impuls saraf; dan Pengendali

pertumbuhan.

Ada 20 asam amino yang memiliki perbedaan pada struktur rantai samping telah

digunakan sel-sel manusia untuk membuat protein. Struktur rantai samping menentukan kelas-

kelas asam amino, antara lain seperti polar, nonpolar, netral, asam, dan basa. Sel manusia dapat

mensintesis kebanyakan asam amino yang dibutuhkan untuk membuat protein. Meskipun begitu

ada sekitar delapan asam amino yang disebut sebagai asam amino esensial karena tidak dapat

disintesis oleh sel manusia sehingga harus didapatkan dari makanan.

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. Denaturasi protein

meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier

protein. Sejak diketahui reaksi denaturasi tidak cukup kuat untuk memutuskan ikatan peptida,

dimana struktur primer protein tetap sama setelah proses denaturasi. Denaturasi terjadi karena

adanya gangguan pada struktur sekunder dan tersier protein. Pada struktur protein tersier terdapat

empat jenis interaksi yang membentuk ikatan pada rantai samping seperti; ikatan hidrogen,

jembatan garam, ikatan disulfida dan interaksi hidrofobik non polar, yang kemungkinan

mengalami gangguan.

Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein. Panas

dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini

terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul

penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul

tersebut. 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.

praktikum ini bertujuan agar praktikan mampu memahami perubahan sifat-sifat protein

dan oleh perlakuan penambahan asam, basa dan pemanasan, serta untuk dapat mengetahui dan

menentukan indikator yang dapat mempengaruhi sifat fisik dan kimia protein.

METODOLOGI

Pada praktikum yang dilaksanakan pada 31 Oktober 2014 di Laboratorium Teknik

Pengolahan Hasil Perikanan, alat yang digunakan dalam praktikum adalah beaker glass,hot plate,

pH meter, mortar, cawan petri, tabung reaksi. Sementara bahan yang digunakan adalah NH3,

NaOH, H2SO4, CH3COOH, telur ayam mentah, ikan (daging, tulang dan kulit), gelatin, dan

pereaksi ninhidrin.

Prosedur kerja pada praktikum ini adalah sebagai berikut,

Mengamati perubahan yang tampak.

Menambahkan pereaksi

Mengukur pH sampel setelah perlakuan

Memanaskan sampel diatas hot plate

Menambahkan 1,3,5, ml asam atau basa pada sampel.

Menyiapkan 5 ml atau 5 gram sampel dalam wadah cawan petri/beaker glss/tabung reaksi, mengukur pH sampel.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengamatan di laboratorium Teknik Pengolahan Hasil Perikanan adalah sebagai berikut

No Sampel PH

awal Asam Kuat Asam lemah Basa Kuat Basa Lemah Pemanasan

1 Daging 6

Daging

berwarna putih

dan hancur.

Bau amis ikan

tidak

menyengat

pH= 1

larutan

berwarna putih

keruh

Daging tidak

menggumpal

namun

warnanya

menjadi lebih

pucat

pH= 3

aroma berbau

asam

Daging tetap

utuh, berwarna

bening, bau

amisnya sangat

menyengat

pH=13

warna larutan

kuning

Daging tidak

menggumpal,

warna lebih

kuning

pH=10

aroma kurang

menyengat

dibandingkan

tanpa perlakuan

Daging

menggumpal,

warna lebih

pucat berbau

amis pH=7

2 Tulang 7

Tulang

hancur,tidak

berbau,waarna

larutan putih

keruh

pH= 1

Warna tulang

tetap, warna

larutan putih

pekat

pH= 3

Tulang tidak

hancur, tidak

berbau,warna

kuning keruh

pH= 13

Warna tulang

menjadi

kekuningan,laru

tan berwarna

keruh

pH=11

Tulang tetap

utuh, ada

sedikit bau

amis

pH= 6

3 Kulit 7

Tekstur kulit

ikan hancur

tidak beraturan,

larutan

berwarna

bening

pH= 1

Warna tetap,

aroma

menyengat,

menjadi

berlendir

pH= 1

Tekstur kulit

ikan hancur,

larutan

berwarna

kuning

kecokelatan,

warna tekstur

kulit ikan hitam

pH =13

Warna tetap,

aroma standar,

tidak berlendir

pH= 10

Warna tetap,

aroma

standar, tidak

berlendir

pH= 7

4 Telur 11

Warna menjadi

putih, berbusa

pH = 1

Warna menjadi

keputihan,

terbentuk

padatan

disertai busa

pH= 4

Warna kental

seperti jelly

pH = 13

Terbagi menjadi

lapisan. Lapisan

yang terbentuk,

lapisan cair

bening dan

endapan putih

pH= 10

Telur

menggumpal

tanpa busa

pH= 8

Telur memiliki pH awal 11, daging ikan memiliki pH awal 6, tulang ikan memiliki

memiliki pH awal 7, dan kulit ikan memiliki pH awal 7. Pengukuran pH awal pada masing-

masing sampel bertujuan untuk memberi acuan pada indikator pH sehingga nantinya dapat

dilakukan pengukuran perubahan pH.

Dalam praktikum ini dilakukan pengamatan untuk mengetahui aktivitas asam dan basa

terhadap molekul protein dengan metode fisik (pengamatan warna, bau, dan tekstur). Pengujian

dilakukan dengan penambahan sejumlah asam, basa, dan pemanasan. Asam kuat yang digunakan

adalah H2SO4, asam lemah menggunakan CH3COOH, basa kuat menggunakan NaOH dan basa

lemah menggunakan NH4OH.

Penambahan ninhidrin bertujuan untuk menguji ada atau tidaknya asam amino dalam

sampel yang diuji. Bila pada sampel terdapat asam amino, sampel akan berubah warna menjadi

keunguan. Namun pada praktikum kali ini, sampel tidak menunjukkan perubahan berarti yang

kemungkinan disebabkan oleh kesalahan pada praktikum.

Setelah melakukan praktikum, kami kelompok 5 yang melakukan perlakuan pada kulit

ikan dengan asam kuat, basa kuat dan pemanasan mendapatkan hasil yaitu pada perlakuan asam

kuat tekstur kulit ikan hancur tidak beraturan, larutan berwarna bening pH= 1 sementara pada

kelompok 6 yaitu perlakuan asam lemah, warna tetap, aroma menyengat, menjadi berlendir pH=

1 hal itu menunjukkan bahwa kekuatan asam mempengaruhi tekstur kulit ikan yaitu semakin

asam larutan, semakin mudah kulit ikan untuk hancur, dan kekuatan asam juga berpengaruh

pada kondisi lendir pada kulit ikan, saat diberi perlakuan asam lemah, kulit ikan terlihat

berlendir. Penambahan asam kuat dan asam lemah sangat mempengaruhi pH sampel dimana pH

sampel menjadi asam.

Pada perlakuan basa, kelompok kami mendapatkan hasil yaitu tekstur kulit ikan hancur,

larutan berwarna kuning kecokelatan, warna tekstur kulit ikan hitam pH =13 sementara pada

kelompok 6 warna tetap, aroma standar, tidak berlendir pH= 10 hal itu menunjukkan bahwa

semakin kuat basa, semakin mudah basa tersebut menghancurkan atau merubah tekstur sampel

kulit ikan dan mengubah warna kulit ikan. Penambahan basa kuat dan basa lemah sangat

mempengaruhi pH sampel dimana pH sampel menjadi sangat basa, yakni berkisar antara 10-13.

Selain itu, penambahan basa kuat pada sampel kelompok kami menimbulkan warna kekuning-

kuningan pada larutan.

Pada proses pemanasan, protein juga terdenaturasi karena akibat dari kenaikan suhu

tinggi dapat menyebabkan molekul protein bergerak semakin cepat sehingga merusak ikatan

molekul tersebut. Pemanasan tidak mempengaruhi lendir pada sampel, sehingga sampel tidak

berlendir.

Terlihat pada hasil diatas bahwa asam dan basa berpengaruh pada warna, tekstur, dan

aroma pada kulit ikan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa denaturasi merubah struktur ,warna,

dan aroma pada kulit ikan.

Pada sampel lain yaitu daging, hasil yang didapat saat penambahan asam kuat yaitu

daging berwarna putih dan hancur. Bau amis ikan tidak menyengat pH= 1 larutan berwarna putih

keruh. Sementara saat penambahan asam lemah didapat hasil yaitu daging tidak menggumpal

namun warnanya menjadi lebih pucat pH=3 aroma berbau asam. Saat penambahan basa kuat,

didapat hasil daging tetap utuh, berwarna bening, bau amis sangat menyengat, pH=13 warna

larutan kuning. Pada perlakuan penambahan basa lemah, daging tidak menggumpal, warna lebih

kuning pH= 10, aroma kurang menyengat dibanding tanpa perlakuan. Pada perlakuan pemanasan

didapatkan hasil daging menggumpal, warna lebih pucat, berbau amis, pH= 7

Pada sampel tulang, didapatkan hasil pada saat penambahan asam kuat yaitu tulang

hancur, tidak berbau, warna larutan putih keruh. pada saat penambahan asam lemah, warna

tulang tetap, warna larutan putih pekat pH=3. Saat penambahan basa kuat, didapat hasil tulang

tidak hancur, tidak berbau,warna kuning keruh pH=13 sementara saat penambahan basa lemah

didapatkan hasil warna tulang menjadi kekuningan, larutan berwarna keruh pH = 11. Pada

perlakuan pemanasan didapatkan hasil tulang tetap utuh, ada sedikit bau amis pH=16

Pada sampel telur, didapatkan hasil pada saat penambahan asam kuat yaitu warna

menjadi putih, berbusa, pH=1. pada saat penambahan asam lemah,warna menjadi keputihan,

terbentuk padatan disertai busa. Saat penambahan basa kuat, didapat hasil warna kental seperti

jelly, pH=13 sementara saat penambahan basa lemah didapatkan hasil terbagi menjadi lapisan,

lapisan yang terbentuk adalah lapisan cair bening serta endapan putih. Pada perlakuan

pemanasan didapatkan hasil telur menggumpal, tanpa busa Ph=8.

Dari seluruh sampel yang telah dipraktikumkan, dapat disimpulkan bahwa setelah

perlakuan penambahan asam, basa serta pemanasan, terdapat perubahan pada warna, tekstur, dan

aroma pada sampel tersebut. Hal ini diakibatkan oleh protein pada sampel yang telah

terdenaturasi oleh asam, basa dan proses pemanasan.

Protein memiliki titik isoelektrik dimana jumlah muatan positif dan muatan negatif pada

protein adalah sama. penambahan asam dan basa dapat mengacaukan jembatan garam yang

terdapat pada protein. Ion positif dan negatif pada garam dapat berganti pasangan dengan ion

positif dan negatif dari asam ataupun basa sehingga jembatan garam pada protein yang

merupakan salah satu jenis interaksi pada protein, menjadi kacau dan protein terdenaturasi.

Panas dapat mengacaukan ikatan hidrogen dari protein namun tidak akan mengganggu

ikatan kovalennya. Hal ini dikarenakan dengan meningkatnya suhu akan membuat energi kinetik

molekul bertambah. Bertambahnya energi kinetik molekul akan mengacaukan ikatan-ikatan

hidrogen. Dengan naiknya suhu, akan membuat perubahan entalpi sistem naik. Selain itu bentuk

protein yang terdenaturasi dan tidak teratur juga sebagai tanda bahwa entropi bertambah. Entropi

sendiri merupakan derajat ketidakteraturan, semakin tidak teratur maka entropi akan bertambah.

Pemanasan juga dapat mengakibatkan kemampuan protein untuk mengikat air menurun dan

menyebabkan terjadinya koagulasi.

Pada pemanasan mengalami denaturasi irreversible atau tidak dapat kembali, sedangkan

pada penambahan asam / basa mengalami denaturasi reversible atau dapat kembali.

Dari seluruh sampel yang telah dipraktikumkan, setelah perlakuan penambahan asam,

basa serta pemanasan, terdapat perubahan pada warna, tekstur, dan aroma pada sampel tersebut.

Ciri-ciri bahwa protein telah terdenaturasi adalah perubahan pada sampel yang ditandai dengan

pembentukan gumpalan pada sampel dan perubahan warna larutan menjadi keruh. Sehingga

setelah melihat hasil dari berbagai sampel berupa daging, tulang, dan kulit ikan serta telur,

kesemua sampel mengalami proses denaturasi protein yang disebabkan oleh penambahan asam,

basa, serta pemanasan.

KESIMPULAN

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan

polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup.. Secara kimia dapat dibedakan

antara protein sederhana yang terdiri dari polipeptida dan protein kompleks yang mengandung

zat-zat makanan tambahan seperti hern, karbohidrat, lipid atau asam nukleat.

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. Denaturasi protein

meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier

protein.

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.

Kekuatan asam mempengaruhi tekstur kulit ikan yaitu semakin asam larutan, semakin

mudah kulit ikan untuk hancur, dan kekuatan asam juga berpengaruh pada kondisi lendir pada

kulit ikan. Serta semakin kuat basa, semakin mudah basa tersebut mengubah warna kulit ikan.

Perlakuan penambahan asam dan basa dan pemanasan berpengaruh pada warna, tekstur, dan

aroma pada kulit ikan. Ciri-ciri bahwa protein telah terdenaturasi adalah perubahan pada sampel

yang ditandai dengan pembentukan gumpalan pada sampel dan perubahan warna larutan menjadi

keruh. Setelah melihat hasil dari berbagai sampel berupa daging, tulang, dan kulit ikan serta

telur, kesemua sampel mengalami proses denaturasi protein yang disebabkan oleh penambahan

asam, basa, serta pemanasan.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, R.J and Fessenden, J.S, 1989, Kimia Organik jilid 2, Erlangga, Jakarta.

Harjadi,W.1990.Ilmu Kimia analitik dasar. Jakarta : Gramedia

Hart,H, 1987, Kimia Organik, alih bahasa: Sumanir Ahmadi, Erlangga, Jakarta.

Kusnawidjaja, Kurnia . 1987 . Biokimia . Bandung : Penerbit Alumni

Lehninger, A.L. 1998. Dasar-Dasar Biokimia. Terjemahan, M. Thenawidjaja. Jakarta: Pustaka

Sinar Harapan.

Winarno, F.G . 1984 . Kimia Pangan dan Gizi . Jakarta :PT.GRAMEDIA

LAMPIRAN

- Sampel untuk perlakuan asam kuat

- Sampel untuk perlakuan pemanasan

- pH meter

- NaOH

- CH3COOH

- Proses pemanasan sample

- Sampel yang telah dipanaskan

- Penghitungan nilai pH sesudah perlakuan