I.
JUDUL PERCOBAAN
: ISOLASI KASEIN
HARI/TANGGAL PERCOBAAN
:
Senin, 21 Oktober 2013
III.
SELESAI PERCOBAAN
:
Senin, 21 Oktober 2013
IV.
TUJUAN PERCOBAAN
:
II.
Mengisolasi kasein dari susu dengan cara pengendapan dengan asam V.
DASAR TEORI
Susu terdiri dari tiga komponen utama: air, lemak, dan protein. Protein yang terdapat dalam susu terdiri dari dua jenis, yakni kasein dan whey. Seperti kita pelajari di SMA dulu, ciri dari protein adalah terdapatnya unsur N pada rantainya, tidak seperti lemak dan karbohidrat yang hanya terdiri dari unsur C, H, dan O. Protein merupakan senyawa yang sangat kompleks,terdiri dari 80% kasein dan 20% whey. whe y. Susu merupakan bahan pangan yang memiliki komponen spesifik seperti lemak susu, kasein (protein susu, dan laktosa (karbohidrat susu). Seperti halnya asam amino, protein susu (kasein) juga bersifat amfoter. Protein dalam susu mencapai 3,25%. Struktur primer terdiri dari rantai polipeptida dari asam-asam amino yang disatukan ikatan-ikatan peptida (peptida linkages). Protein juga memiliki pH isoelektrik tertentu. pH isoelektrik merupakan suati nilai pH dimana jumlah muatan listrik positif sama dengan muatan negatifnya. Pada pH tersebut, protein tidak bermuatan positif maupun negatif, sehingga dapat membentuk agregat (gumpalangumpalan yang keruh) dan mengendap, karena sebagian protein menunjukkan kelarutan yang minimal pada pH isolektriknya. Sifat inilah yang akan digunakan untuk memisahkan atau mengisolasi kasein dari susu. Protein susu memiliki protein-protein spesifik. Salah satunya adalah kasein. Kasein merupakan komponen terbesar dalam susu dan sisanya berupa whey protein. kadar kasein pada protein susu mencapai 80%. Kasein terdiri atas beberapa fraksi seperti alpha-casein, beta casein, dan kappa-casein. Kasein merupakan salah satu komponen organik yang melimpah dalam susu bersama dengan lemak dan laktosa. Kasein merupakan protein konjugasi antara protein dengan fosfat membentuk fosfoprotein. Kasein berupa serbuk amorf warna putih.
Dalam kasein tidak hanya terdiri dari zat-zat organik, melainkan mengandung juga zat anorganil seperti kalsium, fosfor, dan magnesium. Dalam keadaan murni, kasein berwarna putih seperti salju, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa yang khas. Kasein murni tidak larut dalam air dingin dan garam netral. Kasein terdispersi dalam air panas, basa, dan garam basa seperti natrium asetat, dan natrium oksalat. Kasein dapat diendapkan oleh asam, enzim rennet, dan alkohol. Selain penambahan asam, pengendapan kasein susu juga dilakukan dengan penambahan renin, yaitu suatu enzim proteolitik yang diperoleh dari induk sapi betina. oleh karena itu, susu dapat dikoagulasikan (digumpalkan) oleh asam yang terbentuk di dalam susu sebagai aktivitas dari mikroba. Kasein digunakan untuk sumber protein dalam tubuh. Sebagai suplai asam-asam amino essential.Secara komersial digunakan untuk bahan perekat, pelindung lapisan kertas, dan plastik kasein. selain itu pencernaan kasein di dalam tubuh sangat lambat, sehingga dapat mencegah penyusutan otot lebih baik daripada whey protein. Selanjutnya Lehninger (1982) menjelaskan, bahwa dengan teknik fraksinasi secara klasik dari protein susu yang dijalankan dengan proses sedimentasi, maka macam protein susu yang dihasilkan terdiri dari kasein, laktoglobulin, dan laktalbumin. Namun setelah ditemukan teknik yang baru, ternyata masing-masing komponen tersebut masih terdiri dari fraksi-fraksi yang lain.Menurut Adnan (1984), kasein di dalam susu merupakan partikel yang besar. Di dalamnya tidak hanya terdiri dari zat-zat organik, melainkan mengandung juga zat-zat anorganik seperti kalsium, phosphor, dan magnesium. Kasein yang merupakan partikel yang besar dan senyawa yang kompleks tersebut dinamakan juga kasein misel (casein micell). Kasein misel tersebut besarnya tidak seragam, berkisar antara 30 – 300 mµ. Kasein juga mengandung sulfur (S) yang terdapat pada metionin (0,69%) dan sistin (0,09%). Kasein adalah protein yang khusus terdapat dalam susu. Dalam keadaan murni, kasein berwarna putih seperti salju, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa yang khas. Selanjutnya Buda dkk. (1980) menjelaskan,
bahwa kasein dapat diendapkan oleh asam, enzim rennet dan alkohol. Oleh karena itu kasein dalam susu dapat dikoagulasikan atau digumpalkan oleh asam yang terbentuk di dalam susu sebagai aktivitas dari mikrobia.
VI.
ALAT DAN BAHAN
Alat :
Bahan:
1. Gelas kimia 500 ml
1. Susu sapi segar
2. Gelas ukur 100 ml
2. Buffer Na-asetat
3. Pembakar spirtus
3. Etanol
4. Kaki tiga dan kasa
4. Eter
5. Pipet tetes
5. Aquades
6. pH meter 7. Spatula 8. Corong Buchner 9. Kertas saring
VII.
ALUR KERJA
50 ml susu sapi segar
Dimasukkan dalam gelas kimia 500 ml
Dipanaskan pada suhu 40°C
Ditambah 50 ml buffer Na-Asetat 0,2 M yang sudah dipanaskan secara perlahanlahan sambil diaduk ( pH campuran harus sekitar 4,8)
Campuran
Didinginkan pada suhu kamar
Disaring dengan kertas saring
Residu
Filtrat
Dicuci beberapa kali dengan sedikit aquades
Ditambah 15 ml etanol
Disaring dengan corong buchner
Residu
Filtrat
Dicuci dengan campuran etanol-eter (1:1)
Dicuci endapannya diatas kertas saring dengan etanol 15 ml
Dikeringkan di dalam oven
Dipindahkan endapannya dalam kaca arloji
Dibiarkan eter menguap Kasein
Ditimbang
Dihitung prosentasenya atau rendemen
Prosentase
VIII.
HASIL PENGAMATAN
No. Perc
Prosedur Percobaan
1
Hasil Pengamatan
Susu sapi segar: berwarna putih
Setelah susu sapi dipanaskan: berwarna putih
50 mL susu sapi segar - Dimasukkan dalam gelas kimia 250 mL - Dipanaskan pada suhu 40C - Ditambah 50 mL buffer Na-Asetat 0,2 M yang sudah dipanaskan secara
Larutan Na-asetat: tidak berwarna
Setelah Na-asetat dipanaskan: larutan tidak berwarna
Susu sapi + larutan Naasetat: larutan berwarna putih keruh dan terdapat gumpalan putih.
perlahan-lahan sambil diaduk Campuran - Didinginkan pada suhu kamar - Disaring dengan kertas saring - Dicuci beberapa kali dengan sedikit air
- Ditambah 15 mL etanol
- Disaring dengan kertas saring
Endapan
Filtrat
Setelah dicuci dengan campuran etanol-eter: Filtrat: larutan putih keruh Residu: gumpalan putih
Setelah dicuci dengan eter Filtrat: larutan putih keruh Residu: gumpalan putih
Massa kasein= 1,3107 g = 1310,7 mg
Volume susu= 50 mL
Kadar kasein
- Dikeringkan
arloji - Dibiarkan eter menguap Kasein - Ditimbang - Dihitung prosentasenya Prosentase
Reaksi pengendapan: H2NR – COO- + H+ → +H3NR– COO R: kasein protein
pH campuran harus sekitar 4,8 karena pada pH 4,8 merupakan titik isoelektrik kasein dimana muatannya
Setelah dicuci dengan air
Setelah ditambah etanol Filtrat: larutan putih keruh Residu: gumpalan putih
dengan eter 15 mL
- Dipanaskan endapannya dalam kaca
Pemisahan kasein dengan protein lain dapat menggunakan etanol. Kasein tidak larut dalam etanol sedangkan protein lain larut dalam etanol.
Massa kertas saring = 0,5709 Setelah campuran disaring: Filtrat: larutan berwarna putih keruh. Residu: gumpalan putih
pengasaman oleh asam glasial untuk mengendapkan protein.
pH campuran= 5,21
1:1 sebanyak 25 mL - Dicuci endapannya di atas kertas saring
Filtrat: larutan putih keruh Residu: gumpalan putih
Endapan - Dicuci dengan campuran etanol:eter =
Dugaan / Reaksi
netral sehingga kelarutannya paling kecil dan menyebabkan kasein menggumpal
etanol bersifat polar, sehingga etanol akan melarutkan pengotor yang bersifat polar
eter bersifat nonpolar sehingga eter akan melarutkan pengotor yang bersifat nonpolar.
Kesimpulan Kadar kasein = 26,214 mg/mL
Filtrat: larutan putih keruh Residu: gumpalan putih
Endapan - Dicuci dengan campuran etanol:eter =
Setelah ditambah etanol Filtrat: larutan putih keruh Residu: gumpalan putih
Setelah dicuci dengan campuran etanol-eter: Filtrat: larutan putih keruh Residu: gumpalan putih
Setelah dicuci dengan eter Filtrat: larutan putih keruh Residu: gumpalan putih
Massa kasein= 1,3107 g = 1310,7 mg
Volume susu= 50 mL
Kadar kasein
1:1 sebanyak 25 mL - Dicuci endapannya di atas kertas saring dengan eter 15 mL - Dikeringkan - Dipanaskan endapannya dalam kaca arloji - Dibiarkan eter menguap Kasein - Ditimbang - Dihitung prosentasenya Prosentase
IX.
netral sehingga kelarutannya paling kecil dan menyebabkan kasein menggumpal
etanol bersifat polar, sehingga etanol akan melarutkan pengotor yang bersifat polar
eter bersifat nonpolar sehingga eter akan melarutkan pengotor yang bersifat nonpolar.
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Pada percobaan yang berjudul Isolasi Kasein, bertujuan untuk mengisolasi kasein dari susu. Langkah pertama yang dilakukan dalam percobaan ini adalah mengukur volume susu sapi segar sebanyak 50 mL dengan gelas ukur, kemudian dimasukkan dalam gelas kimia. Susu sapi segar ini berwarna putih. Setelah itu, susu sapi dipanaskan hingga suhunya 40 C, tujuannya adalah agar tidak merusak kandungan air susu yang lain. Sementara itu, dipersiapkan larutan Natrium asetat dengan pH buffer 4,8 sebanyak 50 mL dan dipanaskan, pH buffer harus sekitar 4,8 karena pada pH 4,8 merupakan titik isoelektrik kasein dimana muatannya netral sehingga kelarutannya paling kecil dan menyebabkan kasein menggumpal dan mudah dipisahkan dengan zat lain. Setelah temperatur susu mencapai 40 C, diangkat kemudian ditambah dengan larutan Natrium asetat yang sudah dipanaskan secara perlahan-lahan sambil diaduk. Setelah penambahan buffer Natrium asetat ini pH campuran menjadi 5,21. Hasil reaksi ini adalah larutan yang berwarna putih keruh dan adanya gumpalan berwarna putih. Gumpalan ini adalah kasein susu yang sudah terpisah karena ditempatkan pada pH yang dekat dengan
IX.
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Pada percobaan yang berjudul Isolasi Kasein, bertujuan untuk mengisolasi kasein dari susu. Langkah pertama yang dilakukan dalam percobaan ini adalah mengukur volume susu sapi segar sebanyak 50 mL dengan gelas ukur, kemudian dimasukkan dalam gelas kimia. Susu sapi segar ini berwarna putih. Setelah itu, susu sapi dipanaskan hingga suhunya 40 C, tujuannya adalah agar tidak merusak kandungan air susu yang lain. Sementara itu, dipersiapkan larutan Natrium asetat dengan pH buffer 4,8 sebanyak 50 mL dan dipanaskan, pH buffer harus sekitar 4,8 karena pada pH 4,8 merupakan titik isoelektrik kasein dimana muatannya netral sehingga kelarutannya paling kecil dan menyebabkan kasein menggumpal dan mudah dipisahkan dengan zat lain. Setelah temperatur susu mencapai 40 C, diangkat kemudian ditambah dengan larutan Natrium asetat yang sudah dipanaskan secara perlahan-lahan sambil diaduk. Setelah penambahan buffer Natrium asetat ini pH campuran menjadi 5,21. Hasil reaksi ini adalah larutan yang berwarna putih keruh dan adanya gumpalan berwarna putih. Gumpalan ini adalah kasein susu yang sudah terpisah karena ditempatkan pada pH yang dekat dengan titik isoelektriknya. Campuran ini kemudian didinginkan pada suhu kamar, kemudian disaring. Filtratnya berupa larutan yang berwarna putih keruh, sedangkan endapannya berupa gumpalan berwarna putih. Endapan ini kemudian dicuci beberapa kali dengan sedikit air tujuannya adalah untuk membersihkan endapan dari natrium asetat yang mungkin masih ada dalam endapan. Setelah dicuci dengan air, filtratnya tetap berupa larutan yang berwarna putih keruh, dan endapannya berwarna putih. Kemudian, endapan dicuci dengan 15 mL etanol, tujuannya adalah untuk melarutkan pengotor yang bersifat polar karena etanol bersifat polar. Hasil penyaringannya adalah filtrat yang berupa larutan yang berwarna putih keruh, sedangkan endapannya berupa gumpalan berwarna putih. Setelah itu, endapan dicuci lagi dengan 25 mL campuran etanol-eter dengan perbandingan 1:1, tujuannya adalah untuk menghilangkan pengotor yang tidak larut dalam air dan etanol. Hasil penyaringannya adalah filtrat yang berupa larutan yang berwarna putih keruh, sedangkan endapannya berupa gumpalan berwarna putih. Setelah itu,
endapan dicuci dengan 15 mL eter, tujuannya adalah melarutkan pengotor yang bersifat nonpolar, karena eter bersifat nonpolar, proses ini juga digunakan untuk menghilangkan lemak dari endapan kasein. Hasil penyaringannya adalah filtrat yang berupa larutan yang berwarna putih keruh, sedangkan endapannya berupa gumpalan berwarna putih. Endapan berupa gumpalan berwarna putih dari proses sebelumnya dipindahkan ke kaca arloji dan dibiarkan agar eternya menguap. Endapan ini merupakan kasein dari susu. Kasein yang didapat ini kemudian dioven untuk menghilangkan kadar air yang terkandung di dalamnya. Setelah dioven, kasein yang didapat ini berwarna putih dan kering. Kasein ini kemudian ditimbang, dan massa kasein yang didapatkan dari 50 mL susu sapi segar adalah 1,3107 g. setelah itu, ditentukan kadar kasein dari susu, kadarnya adalah:
Kadar yang didapat dari percobaan ini adalah 26,214 mg/mL atau sama dengan 26,214 g/L berbeda dari kadar kasein secara teoritis yaitu sebesar 35 g/L. hal ini dapat terjadi karena pH campuran susu dan buffer natrium asetat belum mencapai 4,8 sehingga masih ada kasein susu yang belum ikut menggumpal.
X.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang kami lakukan, didapatkan sebuah kesimpulan yaitu kandungan kasein yang terdapat di dalam susu sapi sebanyak 26,214 mg/ml.
XI.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. Kasein. (online). (http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/798/Bab%20III%20 1997hch.pdf?sequence=9 , diakses 20 oktober 2013) Anna, Pudjianti. 1999. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta : UI Press Ahmad, Dwi S dan Subarno. 1999. Petunjuk Praktikum Biokimia. Surakarta: FMIPA UNS Aisyah, G. 1993. Biokimia I . Jakarta : Gramedia Fajri, Elfa. 2011. Isolasi Kasein dari Susu. (online). (http://elfafajri.blogspot.com/2011/06/isolasi-kasein-dari-susu.html, diakses 20 oktober 2113 ) Tim Dosen Biokimia. 2013. Petunjuk Praktikum Biokimia. Surabaya: Jurusan Kimia, FMIPA, Unesa.
LAMPIRAN FOTO
50 mL susu segar
50 mL buffer Na-asetat
Susu sapi + buffer Na-asetat
Susu segar dipanaskan hingga 40°C
Buffer Na-asetat dipanaskan
Larutan keruh + gumpalan
pH campuran susu + buffer
Cam uran disarin
Na-asetat = 5 21
Hasil sarin an dicuci den an air
Etanol : eter = 1:1
Hasil sarin an dicuci den an 15mL etanol
Disaring dgn corong Buchner dan dicuci dgn etanol : eter
Endapan hasil penyaringan Enda an dicuci den an 15mL eter
Enda an sia dikerin kan dalam oven Filtrat en arin an
Berat kertas saring + endapan Berat kertas sarin
yang telah dikeringkan
Kasein an telah dikerin kan
