Upload
gumilang-prakarsa
View
159
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
ANALISIS PROTEINANALISIS PROTEIN
1Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
TUJUAN ANALISIS
• Menera jumlah protein dalam suatu bahan pangan
• Sifat protein yang diukur adalah kuantitas bukan kualitasbukan kualitas
• Pengukuran kualitas protein biasanya diawali dengan pengukuran kuantitas
2Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
PRINSIP ANALISIS PROTEIN
Analisis protein didasarkan pada:
• Pengukuran jumlah atau kadar N, karena komponen bahan pangan lain spt lemak dan KH tidak mengandung N, dan hanya sedikit komponen yang mengandung N dan dalam kadar rendahyang mengandung N dan dalam kadar rendah
• Reaksi spesifik suatu senyawa/reagen dengan ikatan peptida
• Reaksi spesifik asam amino tertentu dengan suatu reagen (misal metode Lowry: reaksi tirosin dan triptofan dengan fosfotsungtat-fosfomolibdat)
3Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
• Reaksi antara protein dengan suatu senyawa seperti metode fenol (protein bereaksi dengan fenol)
• Metode spektrofotometri: absorbsi spesifik protein pada panjang gelombang uv misal protein pada panjang gelombang uv misal 280 nm
• Turbidimetri: berdasarkan kekeruhan
• dll
4Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
1. METODE KJEDAHL
• Dikembangkan oleh Kjeldahl
• Peneraan empiris (tidak langsung)
• Yang diukur: kadar N• Yang diukur: kadar N
• Umumnya kadar N dalam protein adalah 16% sehingga kadar protein dalam suatu bahan=kadar NX100/16
• Nilai 100/16=6.25 adalah faktor konversi yang umum digunakan
5Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
FAKTOR KONVERSI
Persen N dalamProtein
FK
Telur atau daging 16,0 6.25
Susu 15,7 6,38Susu 15,7 6,38
Gandum 18,76 5,33
Jagung 17,70 5,65
Oat 18,66 5,36
Kedelai 18,12 5,52
Beras 19,34 5,17
6Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
KELEMAHAN
• Senyawa lain selain protein yang mengandung N terukur sebagai protein
• Misal senyawa bernitrogen: asam amino bebas, urea, amonia, asam nukleat, nitrit, bebas, urea, amonia, asam nukleat, nitrit, nitrat, amida, purin, pirimidin
• Oleh karena itu analisis dengan metode Kjeldahl disebut analisis protein kasar (crude protein)
7Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
TAHAPAN METODE KJELDAHL
Destruksi Destilasi Titrasi
8Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
TAHAP DESTRUKSI
• Tujuan melepaskan nitrogen dari protein
• Cara:
• Sampel dipanaskan dalam larutan asam sulfat pekat• Sampel dipanaskan dalam larutan asam sulfat pekat
• Unsur C dan H teroksidasi menjadi H2O, CO2, CO
• Unsur N berubah menjadi amonium sulfat (NH4)2SO4
• Asam sulfat juga mendestruksi KH dan lemak yang
mempengaruhi jumlah asam sulfat yang dibutuhkan
9Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Destruksi
Asam sulfat
Protein (NH4)2SO4
panas, katalispanas, katalis
10Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Katalisator
• Diperlukan untuk mempercepat proses destruksi
• Mempertinggi titik didih asam sulfat
• Suhu destruksi lebih tinggi (370-410 C)
• Jenis:• Jenis:
• Campuran Na2SO4 dan HgO (20:1)
• K2SO4
• CuSO4
11Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Akhir destruksi
• Diakhiri ketika larutan menjadi jernih dan tidak berwarna
• Supaya analisis lebih akurat dibuat blanko • Supaya analisis lebih akurat dibuat blanko dengan menggunakan reagen tanpa sampel
• Dilanjutkan tahap distilasi
12Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
TAHAP DISTILASI
• Dilakukan dengan menambahkan NaOH
• Pada tahap ini amonium sulfat dipecah menjadi amonia
• Amonia yang dibebaskan ditampung dalam larutan asam standar biasanya HCl atau asam larutan asam standar biasanya HCl atau asam borat 4% yang jumlahnya berlebihan
• Untuk mengetahui jumlah asam berlebihan biasa ditambahkan indikator seperti BCG+MR (asam borat) atau PP (HCl)
• Akhir destilasi diketahui setelah cairan yang ditampung dalam larutan asam bersifat asam
13Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Distilasi
14Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
TAHAP TITRASI-Larutan Penampung HCl
• Jika larutan asam penampung yang digunakan HCl, sisa asam klorida yang tidak bereaksi dengan amonia (membentuk NH4Cl) dititrasi dengan NaOH
• Jika digunakan indikator PP akhir titrasi adalah perubahan larutan menjadi merah muda permanen (dari asam ke basa) atau jika digunakan MR larutan berubah menjadi kuning
• Dibuat titrasi untuk blanko (tanpa sampel)
15Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Perhitungan
%N = ml NaOH (blanko-sampel) X N NaOH X 14.008 X 100%
berat sampel (g) X 1000
16Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
TAHAP TITRASI-Larutan Penampung Asam Borat
� Jika larutan penampung adalah asam borat/HBO3
(asam lemah), banyaknya asam borat yang
bereaksi dengan amonia dapat diketahui dengan
titrasi dengan HCl 0.1 N dengan indikator MR+BCG
� HCl akan mentitrasi amonium-borat menjadi
amonium klorida sehingga pada akhir titrasi
terjadi kelebihan HCl/asam kuat
� Akhir titrasi ditandai dengan perubahan larutan
dari biru/hijau menjadi merah muda
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB 17
Perhitungan
%N = ml HCl (sampel-blanko) X N HCl X 14.008 X 100%
berat sampel (g) X 1000berat sampel (g) X 1000
18Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
PERHITUNGAN KADAR PROTEIN
• Dengan mengalikan kadar N dengan faktor konversi (FK), yaitu
Kadar protein (%) = Kadar N X FK
19Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Keuntungan
Bisa digunakan untuk semua jenis sampel
Sederhana
Murah
Akurat: official method untuk protein kasar
Dimodifikasi menjadi Kjedahl Mikro untukjumlah sampel yang kecil
20Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Kerugian
Mengukursemua N, tidakhanya N protein
Waktu lama (min 2 jam)
Presisi lebihrendah
dibandingkanmetode biuret
Reagen korosif
21Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
2. METODE BIURET
Pengukuran jumlah ikatan peptidadalam protein
Semakin tinggi kadar protein bahan, jumlah ikatan peptida semakin banyak
Dasar analisis: bahan yang mengandung ikatan peptidadua atau lebih membentuk kompleks berwarna ungudengan ion Cu2+/kupri pada kondisi alkali
Untuk analisis protein larut air (protein terlarut)
22Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Senyawa Biuret
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB 23
Reaksi Biuret
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB 24
Reaksi Protein dengan Ion Kupri
(Reagen Biuret)
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB 25
Senyawa yang Bereaksi dengan Ion Kupri
• Urea OC-NH-CO
• -CO-NH2
• -CH2-NH2• -CH2-NH2
• -CHN-NH2
• -CS-NH2
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB 26
Keunggulan metode Biuret
Mengukur kadar protein sesungguhnya
Sederhana, cepat, dan murahSederhana, cepat, dan murah
Hanya sedikit senyawa lain yang mengganggu
Tidak mendeteksi nitrogen darisenyawa non peptida
27Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Kekurangan
Kadar garamamonium yang tinggidapat menggangguanalisisanalisis
Warna bervariasitergantung jenisprotein, misal gelatin: merah muda-ungu
28Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Preparasi sampel cair
• Sampel cair yang jernih: bisa langsung digunakan atau dilakukan pengenceran terlebih dahulu
• Sampel cair yang keruh atau mengandung • Sampel cair yang keruh atau mengandung senyawa pengganggu seperti glukosa:
�Protein diendapkan dengan TCA
� Endapan dicuci dengan eter dan eter dibuang
� Endapan dilarutkan dalam 4 ml air
29Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Preparasi sampel padat
Sampel padat:
• Sampel dihancurkan
• Disaring• Disaring
• Disentrifusa
• Supernatan dianalisis
• Protein yang tertera adalah protein larut air
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB 30
Cara analisis
Pembuatankurva standar
Penetapansampel
Peneraandengan
spektrofotometriPerhitungan
31Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
3. KADAR N-AMINO
(METODE TITRASI FORMOL)
Digunakan untu mengukur kadar N-amino
Dapat digunakan untuk mengukur tingkathidrolisis protein
Reaksi antara formol dengan gugus amino tetapi tidak dapat membedakan antaragugus amino dengan gugus amin yang lain
32Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Prinsip analisis
• Larutan protein dinetralkan dengan basa NaOH
kemudian ditambah formalin
• Formalin akan bereaksi dengan gugus amino dari
protein atau asam amino membentuk dimethilolprotein atau asam amino membentuk dimethilol
• Gugus karboksil tetap bebas (COOH)
• Gugus karboksil bebas ditentukan jumlahnya
dengan titrasi menggunakan larutan NaOH
33Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Soal
1. Metode analisis protein mana yang tepat untuk mengukur protein pada sampel berikut:
a. Kecapa. Kecap
b. Yoghurt
c. Tempe
d. Kedelai
e. Susu cair
f. Susu bubuk34Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
2. Apa fungsi dari tahapan berikur pada analisis protein dengan metode Kjedahl:
a. Destruksi
b. Destilasi
c. Titrasi
3. Sampel susu bubuk dianalisis dengan metode Kjedahldengan titrasi menggunakan HCl. Jika normalitas HCl yang digunakan untuk titrasi adalah 0,1142 N, berat sampel yang digunakan 1,015 g, serta volumeHCl setelah dikurangivolume HCl untuk blanko adalah 22,5 ml. Berapa kadarprotein berat basah dan berat kering jika kadar airnya 8%?
35Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
ANALISIS LEMAKANALISIS LEMAK
36Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Ekstraksipelarut
PENENTUAN KADAR LEMAK
pelarut
Ekstraksi non pelarut
37Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Bahan basah perludikeringkan terlebih
dahulu pada suhu rendahuntuk menghindarioksidasi lemak
Dipengaruhi ukuranpartikel, perlupenggilingan/penghancuran
EKSTRALSI PELARUT-Preparasi sampel
Bahan yang lunak sepertikelapa perlu diparut
Bahan dapatdihancurkan dengan
mortar yang diberi pasir
38Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Lemak dapatEkstraksi Biasa diberi
SAMPEL DENGAN LEMAK BERIKATAN DENGAN
KOMPONEN LAIN
Lemak dapatberikatan
dengan KH atauprotein
Ekstraksidengan pelarut
non polar menjadi tidak
efisien
Biasa diberiperlakuan
hidrolisis asamkemudiandikeringkan
39Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Pelarut yang umum digunakanpetroleum eter atau etil eter
PE lebih disukai karena bersifat
PELARUT
PE lebih disukai karena bersifatselektif
Etil eter merupakan pelarut yang lebih baik untuk lemak tetapieksplosif, mahal, mudah terbakar
40Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
1. Sampel dibungkus dengan kertas saring dengan cara tertentu
2. Sampel dapat dicampur dengan pasir yang tidak berlemak untuk mencegah penggumpalan sampel
Ekstraksi Pelarut – Metode Soxhlet
mencegah penggumpalan sampel atau meningkatkan efisiensi ekstraksi
3. Sampel diletakkan dalam flask/labu soxhlet kemudian diisi dengan pelarut
4. Labu soxhlet dipasang dalam alat pemanas yang dilengkapi dengan kondensor
41Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
5. Labu penampung dipasang
6. Dilakukan pemanasan
7. Lemak akan larut dalam pelarut dan menuju labu penampung
8. Pelarut akan diuapkan dan berkondensasi kemudian mengekstrak sisa lemak dalam kemudian mengekstrak sisa lemak dalam labu soxhlet
9. Ekstraksi dilakukan berulang-ulang sampai pelarut berwarna jernih
10. Jumlah lemak dalam labu penampung ditera setelah sisa pelarut diuapkan
42Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
43Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
1. Berapa kadar lemak sampel, jika berat sampel
yang digunakan untuk analisis lemak metode
soxhlet adalah 6,46 g dan setelah lemak diekstraksi,
berat sampel dengan labu soxhlet adalah 17,84 g.
Berat labu soxhlet saja adalah 16,80 g.
Soal
2. Untuk menentukan kadar lemak dari pangan semi
basah, sampel pertama kali di oven vakum. Kadar
air produk adalah 25%. Kadar lemak dalam
sampel kering yang ditentukan dengan metode
soxhlet adalah 13,5%. Hitung kadar lemak dari
sampel semi basah!
44Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Digunakan untuk menentukan kadarlemak susu
Asam sulfat ditambahkan pada susudalam botol Babcock
Asam sulfat menghidrolisis protein,
Ekstraksi Non Pelarut - Metode Babcock
Asam sulfat menghidrolisis protein, menghasilkan panas dan melepaskanlemak
Sentrifugasi dan penambahan air menyebabkan lemak terpisah
Lemak diukur secara volumetrik, akantetapi hasilnya dinyatakan sebagaipersentase berat
45Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
46Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
KARAKTERISASI LEMAK/MINYAKKARAKTERISASI LEMAK/MINYAK
47Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Merupaka perbandingan kecepatan cahayadiudara dengankecepatan cahaya dalamminyak
Sampel diukur pda suhu 20-25C untuk minyakatau 40C untuk lemak
1. INDEKS REFRAKSI
Minyak tertentu mempunyai indeks refraksitertentu
Digunakan untuk mengontrol hidrogenasi, identifikasi (karena minyak/lemak tertentumempunyai indeks refraksi tertentu), dankemurnian minyak/lemak
48Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
• Mengukur warna lemak/minyak
• Metode: Lovibond atau spektrofotometri
• Lovibond: minyak ditempatkan dalamtabung uji dan dibandingkan dnegan warna
2. Warna
kuning-merah
• Spektrofotometri• Sampel suhu 25-30C dimasukkan kuvet
• Absorbansi dibaca pada panjang gelombang 460, 550, 620, dan 670 nm
• Dinyatakan sebagai indeks warna fotometrik =
1,29(A460)+69,7(A550)+41,2(A620)-56,4(A670) 49
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
50Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
51Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
3. Bilangan iodin
Menunjukkan ketidakjenuhanminyak/lemak
Prinsip: iodin bereaksi dengan ikatanrangkap pada minyak/lemak
Bilangan iodin: gram iodin yang diabsorpsi per gram minyak/lemak
Semakin tinggi bilangan iodin, minyak/lemak semakin tidak jenuh
Prosedur dengan titrasi52Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
4. Bilangan penyabunan
53
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Bilangan penyabunanmenunjukkan jumlah alkali yang dibutuhkan untuk
menyabunkan lemak/minyak
Dinyatakan sebagai jumlahKOH (mg) yang dibutuhkanuntuk menyabunkan 1 g
KOH (mg) yang dibutuhkanuntuk menyabunkan 1 g sampel minyak/lemak
Merupakan indeks yang menunjukkan berat molekulrata-rata dari trigliserida
54
Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
• KOH berlebih dalam alkohol ditambahkan pada
lemak/minyak
• Kelebihan KOH dititrasi dengan HCl
Bilangan penyabunan:
(B-S) X N X 56,1
Prosedur
(B-S) X N X 56,1--------------Berat sampel
B = titrasi blanko (ml)
S = titrasi sampel (ml)
N = normalitas HCl
56,1 = BM KOH55Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Kadar asam lemak bebas menunjukkan asam lemak yang terbentuk akibat hidrolisis
Kadar asam lemak bebas merupakan persentase berat asamlemak (dinyatakan dengan asam lemak tertentu)
5. KADAR ASAM LEMAK BEBAS
lemak (dinyatakan dengan asam lemak tertentu)
Bilangan asam dinyatakan sebagai mg KOH yang dibutuhkanuntuk menetralkan asam lemak bebas yang ada dalam 1 g sampel
Kadar asam lemak bebas: persentase (b/b) asam lemak bebasyang ada dalam sampel
56Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
Reaksi hidrolisis lemak/minyak
57Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
• Merupakan metode yang umum digunakan untuk mengukur tingkat oksidasi lemak/bahan berlemak
• Menunjukkan produk oksidasi primer
• Didasarkan pada metode iodometri
• PV ditentukan dengan mengukur jumlah iodin yang
6. BILANGAN PEROKSIDA
• PV ditentukan dengan mengukur jumlah iodin yang dibebaskan dari larutan KI jenuh oleh lemak/minyak yang dilarutkan dalam campuran asam asetat glasial:kloroform (2:1)
• Iodin yang dibebaskan dititrasi dengan natrium tiosulfat
• Bilangan peroksida dinyatakan sebagai miliekuivalen peroksida-oksigen per kg lemak
58Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB
• Merupakan metode untuk mengukur tingkat oksidasi yang menunjukkan produk oksidasi sekunder
• Produk oksidasi bereaksi dengan asam tiobarbiturat membentuk warna
7. BILANGAN TBA
tiobarbiturat membentuk warna
• Bilangan TBA menunjukkan produk oksidasi dari asam lemak tidak jenuh terutama asam linolenat
• Warna yang terbentuk hasil reaksi antara 2 molekul TBA dengan satu molekul malonal dialdehida
59Teti Estiasih-PS ITP-THP-FTP-UB