Laboratorium Biokimia Pangan Protein II ( Uji Denaturasi Protein)

Laboratorium Biokimia Pangan Protein II ( Uji Denaturasi Protein)

I PENDAHULUANBab ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar Belakang Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip Percobaan, dan (4) Reaksi Percobaan.

1.1. Latar Belakang PercobaanProtein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein, separonya ada di dalam otot, seperlima di dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluh di dalam kulit, dan selebihnya di dalam jaringan lain dan cairan tubuh. Protein mempunyai fungsi khas yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta memlihara sel-sel dan jaringan tubuh (Almatsier, 2001).Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dn pengatur. Protein adlaah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-umsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga. (Winarno, 1984).Protein di dalam kehidupan memegang peranan yang sangat penting. Proses kimia dalam tubuh dapat berlangsung dengan baik karena adanya enzim, suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Di samping itu hemoglobin dalam butir-butir darah merah atau eritrosit yang berfungsi sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh bagian tubuh, adalah salah satu jenis protein. (Poedjiadi, 1994).Kita memperoleh protein dari makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Protein yang berasal dari hewan disebut protein hewani, sedangkan yang berasal dari tumbuhan disebut protei nabati. Beberapa makanan sumber protein ialah daging, telur, susu, ikan, beras, kacang, kedelai, gandum, jagung, dan buah-buahan (Poedjiadi, 1994).Protein dalam tubuh manusia, terutama dalam jaringan, bertindak sebagai bahan membran sel, dapat membentuk jaringan pengikat, misalnya kolagen dan elastin, serta membentuk protein yang inert seperti rambut dan kuku. Kekurangan protein dalam waktu lama dapat mengganggu berbagai proses dalam tubuh dan menurunkan daya tahan tubuh terhadap penyakit (Winarno, 1997)1.2. Tujuan PercobaanTujuan percobaan dari uji denaturasi protein adalah untuk mengendapkan protein dengan pemansan dan penambahan asam atau basa.1.3. Prinsip PercobaanPrinsip percobaan dari uji denaturasi protein adalah berdasarkan pada perubahan pH dari protein sehingga stabil dan mudah diendapkan oleh pemanasan. Hasil endapan ini bersifat irreversible.1.4. Reaksi Percobaan

Gambar 1. Reaksi Uji Denaturasi protein

II METODE PERCOBAANBab ini akan menguraikan mengenai : (1) Bahan yang Digunakan, (2) Pereaksi yang Digunakan, (3) Alat yang Digunakan, dan (4) Metode Percobaan.2.1. Bahan yang DigunakanBahan yang digunakan dalam Uji Denaturasi protein adalah susu UHT, bakso sapi, sirup marjan, kentang dan sun bubur bayi.2.2. Pereaksi yang DigunakanPereaksi yang digunakan dalam Uji denaturasi protein adalah CH3COOH dan NaOH 50%.2.3. Alat yang DigunakanAlat yang digunakan dalam Uji Denaturasi Protein adalah tabung reaksi, rak tabung reaksi, penangas dan pipet.2.4. Metode Percobaan

Gambar 2. Metode Percobaan Uji Denaturasi Protein

III HASIL PENGAMATANBab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil Pengamatan dan (2) Pembahasan.3.1. Hasil Pengamatan

Gambar 3. Hasil Pengamatan Uji Denaturasi Protein

Gambar 4. Hasil Pengamatan Uji Denaturasi ProteinTabel 1. Hasil Pengamatan Uji Denaturasi ProteinSampelPereaksiHasil IHasil II

J(susu UHT)CH3COOHNaOH 50%+-

D(bakso sapi)+-

G(sirup marjan)-+

B(kentang)+-

L(sun bubur bayi)--

Sumber : Hasil I : Eva dan The Riyanto,Kelompok N, Meja 2, 2014.Hasil II : Laboratorium Biokimia Pangan, 2014.

Keterangan : (+) Terjadi Denaturasi (-) Tidak terjadi Denaturasi

3.2. PembahasanBerdasarkan hasil percobaan uji denaturasi protein dapat disimpulkan bahwa pada sampel J (susu UHT), D (bakso sapi) dan B (kentang) positif terjadinya denaturasi, sedangkan sampel G (sirup marjan) dan L (sun bubur bayi) negatif tidak terjadinya denaturasi, hasil ini tidak sama dengan di laboratorium karena seharusnya yang terjadi denaturasi adalah sampel G (sirup marjan).Denaturasi adalah proses yang mengubah struktur molekul tanpa memutuskan ikatan kovalen. Proses ini bersifat khusus untuk protein dan mempengaruhi protein yang berlainan sampai tingkat yang berbeda pula. Denaturasi dapat terjadi oleh berbagai penyebab, yang paling penting ialah bahang, pH, garam, dan pengaruh permukaan. Denaturasi biasanya dibarengi oleh hilangnya aktivitas biologi dan perubahan yang berarti pada beberapa sifat fsika dan fungsi seperti kelarutan. Denaturasi kadang-kadang dapat mengakibatkan flokulasi protein bola tetapi dapat juga mengakibatkan terbentuknya gel. Makanan dapat didenaturasi, dan proteinnya diawastabilkan, pada saat pembekuan dan penyimpanan beku (deMan, 1997).Denaturasi dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tersier, dan kuartener terhadap molekul protein, tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovalen. karena itu, denaturasi dapat pula diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam, dan terbukanya lipatan atau wiru molekul (Winarno, 1992).Adanya gugus amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein, menyebabkan protein mempunyai banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam maupu basa). Pada pH tertentu yang disebut titik isolistrik (pI), muatan gugus amino dan karboksil bebas akan saling menetralkan sehingga molekul bermuatan nol (Winarno, 1997).Penambahan pelarut organik tertentu, seperti etanol dan aseton, ke dalam larutan protein dalam air akan menyebabkan berkurangnya kelarutan protein, sehingga memungkinkan pengendapannya. Kejadian ini disebabkan oleh kelarutan protein yang pada pH dan kekuatan ion tertentu merupakan fungsi konstanta dielektrik daripada medium, dan adanya kecenderungan menurunnya hidratasi gugus ion dengan masuknya pelarut organik tersebut (Wirahadikusumah, 1989).Suatu protein mempunyai arti bagi tubuh apabila proteintersebut di dalam tubuh dapat melakukan aktivitas biokimiawi yang menunjang kebutuhan tubuh. Aktivitas ini banyak tergantung pada struktur dan konformasi molekul protein yang tepat. Apabila konformasi molekul protein berubah, misalnya oleh perubahan suhu, pH, atau karena terjadinya suatu reaksi dengan senyawa lain., ion-ion logam, maka aktivitas biokimiawinya akan berkurang. Protein yang mengalami perubahan konformasi alamiah menjadi suatu konformasi yang tidak menentu merupakan suatu proses yang disebut denaturasi. Di samping oleh pH, suhu tinggi, dan ion logam berat, denaturasi dapat pula terjadi oleh adanya gerakan mekanik, alkohol, aseton, eter, dan detergen (Poedjiadi, 1994).Denaturasi kadang-kadang dapat mengakibatkan flokulasi protein bola tetapi dapat juga mengakibatkan terbentuknya gel. Makanan dapat didenaturasi, dan proteinnya diawastabilkan, pada saat pembekuan dan penyimpanan beku (deMan, 1997).Beberapa jenis protein sangat peka terhadap perubahan lingkungannya. Suatu protein mempunyai arti bagi tubuh apabila protein tersebut di dalam tubuh dapat melakukan aktivitas biokimiawi yang menunjang kebutuhan tubuh. Aktivitas ini banyak tergantung pada struktur dan konformasi molekul protein yang tepat. Apabila konformasi molekul protein berubah, misalnya oleh perubahan suhu, pH, atau karena terjadinya suatu reaksi dengan senyawa lain., ion-ion logam, maka aktivitas biokimiawinya akan berkurang. Protein yang mengalami perubahan konformasi alamiah menjadi suatu konformasi yang tidak menentu merupakan suatu proses yang disebut denaturasi (Poedjiadi, 1994).Proses denaturasi ini kadang-kadang dapat berlangsung secara reversibel, kadang-kadang tidak. Penggumpalan protein biasanya didahului oleh proses denaturasi yang berlangsung dengan baik pada titik isolistrik protein tersebut (Poedjiadi, 1994).Ada dua macam denaturasi, 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 bergabung dalam ikatan sekunder. Ikatan-ikatan yang dipengaruhi oleh proses denaturasi ini adalah : (a) ikatan hidrogen; (b) ikatan hidrofobik misalnya pada leusin, valin, fenilalanin, triptofan yang saling berlekatan membentuk suatu micelle dan tidak larut dalam air; (c) ikatan ionik antara gugus bermuatan positif dan negatif; (d) ikatan intramolekuler seperti yang terdapat pada gugus disulfida dalam sistin (Winarno, 1992).Protein akan mengalami koagulasi apabila dipanaskan pada suhu 500C atau lebih. Koagulasi ini hanya terjadi apabila protein berada pada titik isolistriknya. Protein yang terdenaturasi pada titik isolistriknya masih dapat larut pada pH di luar titik isolistrik tersebut. Air ternyata diperlukan untuk proses denaturasi oleh panas. Putih telur yang kering dapat dipanaskan hingga 1000C dan tetap dapat larut dalam air. Di samping oleh pH, suhu tinggi, dan ion logam berat, denaturasi dapat pula terjadi oleh adanya gerakan mekanik, alkohol, aseton, eter, dan detergen (Poedjiadi, 1994).Kristalisasi adalah proses pengendapan yang berlangsung sangat-sangat lambat sehingga molekul- molekul dapat tersusun dalam kisi-kisi kristal. Sekali inti kristal terbentuk pertumbuhan kristal selanjutnya akan lebih mudah dan lebih cepatSifat-sifat protein adalah :1. IonisasiSeperti asam amino, protein yang larut dalam air akan membentuk ion yang mempunyai muatan positif dan negatif. Dalam suasana asam molekul protein akan membentuk ion positif, sedangkan dalam suasana basa akan membentuk ion negatif. Pada titik isolistrik protein mempunyai muatan positif dan negatif yang sama, sehingga tidak bergerak ke arah elektroda positif maupun negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda tersebut (Poedjiadi, 1994).2. DenaturasiBeberapa jenis protein sangat peka terhadap perubahan lingkungan. Suatu protein mempunyai arti bagi tubuh apabila protein tersebut didalam tubuh dapat melakukan aktivitas biokimiawi yang menunjang kebutuhan tubuh. Aktivitas ini banyak tergantung pada struktur dan konformasi molekul protein yang tepat. Perubahan konformasi alamiah menjadi suatu konformasi yang tidak menentu merupakan suatu proses yang disebut denaturasi (Poedjiadi, 1994).3. ViskositasViskositas adalah tahanan yang timbul oleh adanya gesekan antara molekul-molekul di dalam zat cair yang mengalir. Suatu larutan protein dalam air mempunyai viskositas atau kekentalan yang relatif lebih besar daripada viskositas air sebagi pelarutnya (Poedjiadi, 1994).4. KristalisasiBanyak protein yang telah dapat diperoleh dalam bentuk kristal. Meskipun demikian proses kristalisasi untuk berbagai jenis protein tidak selalu sama, artinya ada yang dengan mudah dapat terkristalisasi, tetapi ada pila yang sukar. Proses kristalisasi protein sering dilakuakn dengan jalan penambahan garam amonium sulfat atau NaCl pada larutan (Poedjiadi, 1994). 5. Sistem Koloid Tahun 1861, Thomas Graham membagi zat-zat kimia dalam dua kategori, yaitu zat yang dapat menembus membran atau kertas perkamen dan zat yang tidak dapat menembus membran. Oleh karena yang mudah menembus membran adalah zat yang dapat mengkristal, maka golongan ini disebut kristaloid, sedangkan golongan lain yang tidak menembus membran disebut koloid. Protein mempunyai molekul besar dan karenanya larutan protein bersifat koloid (Poedjiadi, 1994).

IV KESIMPULAN DAN SARANBab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan dan (2) Saran.4.1. KesimpulanBerdasarkan hasil percobaan uji denaturasi protein dapat disimpulkan bahwa pada sampel J (susu UHT), D (bakso sapi) dan B (kentang) positif terjadinya denaturasi, sedangkan sampel G (sirup marjan) dan L (sun bubur bayi) negatif tidak terjadinya denaturasi..4.2. SaranDalam Uji Denaturasi Protein ini disarankan agar lebih teliti dalam melakukan percobaan agar tidak terjadi kesalahan.

DAFTAR PUSTAKAAlmatsier, Sunita. (2001). Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

deMan, John. (1997). Kimia Makanan. Penerbit ITB. Bandung.

Poedjiadi, Anna. (1994). Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.

Winarno, F.G. (1992). Kimia Pangan dan Gizi. Cetakan ke delapan. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Wirahadikusumah, Muhammad. (1989). Biokimia: Protein, Enzim, dan Asam Nukleat. Penerbit ITB, Bandung.