1. Denaturasi, koagulasi dan presifitasi 2. Antioksidan
BAB 1 DENATURASI 1.1
Pengertian Denaturasi
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 molekul (Suhendar, 2010). Denaturasi protein adalah perubahan struktur protein yang biasanya diikuti dengan proses koagulasi. Perlakuan pemanasan dapat menyebabkan peningkatan viskositas akibat terjadinya koagulasi protein yang menyebabkan terjadinya penggabungan dari molekul-molekul kasein (Malaka, 2010).
Denaturasi protein protein meliputi gangguan gangguan dan kerusakan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder sekunder dan tersier tersier protein. Sejak Sejak diketahui reaksi reaksi denaturasi denaturasi tidak cukup kuat untuk memutuskan ikatan peptida, dimana struktur primer protein tetap sama setel ah proses denaturasi. Denaturasi terjadi karena adanya gangguan pada struktur sekunder dan tersier tersier protein. protein. Pada struktur struktur protein tersier tersier terdapat terdapat empat jenis interaksi yang membentuk ikatanpada rantai samping seperti; ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan ikatan disulfida disulfida dan interaksihidrofobik non polar, yang kemungkinan mengalami gangguan. Dena turasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein (Ophart, C.E., 2003).
Ketika protein dipanaskan di atas suhu tubuh atau ketika protein dikenal kondisi sasm atau basa yang tak lazim atau diberi dengan perlakuan khusus yang disebut denaturan, protein kehilangan sebagian atau semua tersier dan sekundernya. Disebut protein terdenaturasi, protein dalam keadaan ini tidak lagi menunjukkan aktivitas biologis yang normal (Santoso,H.2008).
1.2
Faktor – Faktor Penyebab Terjadinya Denaturasi
1. Pemanasan
Denaturasi yang disebabkan oleh panas yang beblebihan, mengagitasi (merangsang) rantai polipeptida itu sedemikian rupa sehinggga cukup untuk mengatasi interaksi lemah yang menstabilkan konformasi tersebut.Putih telur menjadi buram tidak transparan selama pemasakan karena protein yang telah terdenaturasi itu menjadi tidak larut lagi dan mengalami pemadatan (Campbell,2005). Pemanasan protein dapat menyebabkan terjadinya reaksi – reaksi baik yang diharapkan maupun yang tidak diharapkan reaksi tersebut diantaranya denaturasi. Kehilangan aktivitas enzim, penambahan kelarutan dan dehidrasi, dan perubahan warna. Denaturasi , residu asam amino, arus luring, permukaan ikatan peptida dan pembentukan senyawa yang sentri aktif (Apriyantono,2002). 1. b.
Asam Basa
Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai ph isoelektris yaituph dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang sama, pada saat inilah proteinmengalami denaturasi yang ditandai kekeruhan meningkat dan
timbulnya gumpalan. (Anna,P., 1994). Asam dan basa dapat mengacaukan jembatan garam dengan adanya muatanionik. Sebuah tipe reaksi penggantian dobel terjadi sewaktu ion positif dan negatif di dalamgaram berganti pasangan dengan ion positif dan negatif yang berasal dari asam atau basayang ditambahkan. Reaksi ini terjadi di dalam sistem pencernaan, saat asam l ambung mengkoagulasi susu yang dikonsumsi (Ophart, C.E., 2003). 1. c.
Perubahan pH yang ekstrim
Protein mendapatkan muatan negatif yang besar yang dapat menyebabkan berlangsung dan bahkan agregasi. Penggunaan pH tinggi untuk melarutkan dan mengubah struktur protein sangat penting untuk pembentukan serat dari protein yang berasal dari tumbuhan. 1. d.
Logam Berat
Garam logam berat mendenaturasi protein sama dengan halnya asam dan basa. Garam logam berat umumnya mengandung Hg+2, Pb+2, Ag+1Tl+1, Cd+2 dan logam lainnya dengan berat atom yang besar. Reaksi yang terjadi antara gar am logam berat akan mengakibatkan terbentuknya garam protein-logam yang tidak larut (Ophart, C.E., 2003).Protein akan mengalami presipitasi bila bereaksi dengan ion logam. Pengendapan oleh ion positif (logam) diperlukan ph larutan diatas pi karena protein bermuatan negatif,pengendapan oleh ion negatif diperlukan ph larutan dibawah pi karena protein bermuatanpositif. Ion-ion positif yang dapat mengendapkan protein adalah; Ag+, Ca++, Zn++, Hg++, Fe++,Cu++dan Pb++, sedangkan ion-ion negatif yang dapat mengendapkan protein adalah; ionsalisilat, triklorasetat, piktrat, tanat dan sulfosalisilat. (Anna, P., 1994) 1. Larutan Organik Beberapa pelarut organik seperti alkohol atau aseton menyebabkan denaturasi dengan perlakuan yang relatif lunak. Alkohol menyababkan denaturasi tak dapat
balik yaitu dengan mengganggu gaya tarik yang lemah, putusnya ikatan disulfida disebabkan adanya senyawa pengoksidasi dan pereduksi. 1.2 Mekanisme Denaturasi
Pemekaran atau pengembangan lipatan molekul protein yang terdenaturasi akan membuka gugus reaktif yang ada pada rantai polipeptida, selanjutnya akan terjadi pengikatan kembali pada gugus reaktif yang sama atau berdekatan. Bia unit ikatan yang terbentuk cukup banyak sehingga protein tidak lagi terdispersi sebagai suatu koloid, maka protein tersebut mengalami koagulasi. Apabila ikatan-ikatan pada gugus-gugus reaktif protein tersebut menahan seluruh cairan, akan terbentuklah gel. Sedangkan bila cairan terpisah dari protein yang terkoagulasi itu, protein akan mengendap.
1.3
Dampak Yang Ditimbulkan
Denaturasi akan menyebabkan perubahan struktur protein dimana pada keadaan terdenaturasi penuh, hanya struktur primer protein saja yang tersisa, protein tidak lagi memiliki struktur sekunder, tersier dan kuartener. Akan tetapi belum terjadi pemutusan ikatan peptida pada kondisi terdenaturasi penuh. Denaturasi protein yang berlebihan dapat menyebabkan insolubilitasi yang dapat mempengaruhi sifat-sifat fungsional protein yang tergantung pada kelarutannya. Dari sisi gizi, denaturasi parsial protein sering meningkatkan daya cerna dan ketersediaan biologisnya. Pemanasan yang moderat dapat meningkatkan daya cerna protein tanpa menghasilkan senyawa toksik. Disamping itu, dengan pemanasan yang moderat dapat menginaktivasi beberapa enzim seperti protease, lipase, lipoksigenase, amilase, polifenoloksidase, enzim oksidatif dan hidrolitik lainnya. Jika gagal menginaktivasi enzim-enzim ini maka akan mengakibatkan off flavour ,
ketengikan, perubahan tekstur, dan perubahan warna bahan pangan selama penyimpanan. Oleh karena itu, sering dilakukan inaktivasi enzim dengan menggunakan pemanasan sebelum penghancuran. Perlakuan panas yang moderat juga berguna untuk menginaktivasi beberapa faktor antinutrisi seperti enzim antitripsin dan pektin. Pada protein yang mengalami denaturasi, proteinnya akan mengendap karena gugus-gugus yang bermuatan positif dan negatif dalam jumlah yang sama atau dalam keadaan titik isoelektrik (netral). Pada denaturasi terjadi pemutusan ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik dan ikatan garam hingga molekul protein tidak punya lipatan lagi. Garam-garam seperti misalnya natrium klorida dalam konsentrasi tertentu dapat menyebabkan denaturasi atau koagulasi. Protein yang telah mengalami denaturasi akan memberikan beberapa perubahan dalam beberapa hal seperti : 1.) Viskositas naik ( karena mol menjadi asimetris dan lipatan hilang ) 2.) Rotasi optis larutan protein meningkat. Contoh: koagulasi putih telur, pada protein telur mudah terdenaturasi oleh adanya panas dan tegangan muka bila putih telur tersebut diaduk sampai menjadi buih (Winarno. F. G. 1988). BAB II KOAGULASI 2.1Pengertian Koagulasi
Koagulasi adalah penurunan daya larut molekul – molekul protein atau perubahan bentuk dan cairan (sol) menjadi bentuk padat atau semi padat (gel) (Chang,2004).
2.2
Faktor – Faktor Penyebab Terjadinya Koagulasi
Koagulasi dapat dipengaruhi oleh panas, pengockan, garam, asam, basa, dan pereaksi lain seperti urea. Protein akan mengalami koagulasi apabila dipanaskan pada suhu 50 atau lebih. Koagulasi hanya terjadi apabila protein berada pada titik isolistriknya.
2.3
Mekanisme Koagulasi
Mekanisme Koagulasi dapat dipngerahui oleh dua macam perlakuan yaitu secara fisik dan secara kimia. Secara fisik bisa berupa dengan perlakuan pengadukan,pemanasan dimana pada proses pemanasan ini mampu menyebabkan kenaikan suhu system koloid yang berakibat terjadinya tumbukan antar partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak serta diiringi dengan pelepasan elektrolit yang teradsorbsi pada permukann koloid akhirnya partkel tidak bermuatan,dan pendinginan. Sedangkan secara kimia seperti dengan penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan dan perubahan zat kimia koagulan. 2.4
Dampak Yang Ditimbulkan
Contoh : Ketika susu dicampur dengan asam, maka susu akan mengeluarkan ion hidrogen proton H + dan akan menyerang molekul air yang lain. Pelepasan ion hidrogen ini menyebabkan pH menurun sehingga merubah lingkungan kasein miselles yaitu kalsium hidroksifosfat koloidal yang ada dalam kasein miselles akan larut dan membentuk ion kalsium Ca+ yang akan berpenetrasi ke struktur kasein miselles yang lain dan membentuk rantai kalsium internal yang kuat. Disamping itu pH larutan akan mencapai titik isoelektrik pada setiap molekul kasein. Hal ini akan mengubah kasein miselles yang dimulai dengan penggabungan kasein
miselles melalui agregasi dan diakhiri dengan terjadinya koagulum (Malaka, 2010). 1.
