ACARA II ISOLASI KASEIN
A. Tujuan juan
Tujua Tujuan n dari dari prakti praktikum kum Teknol eknologi ogi Pengol Pengolahan ahan Susu Susu Acara Acara II Isolasi Isolasi Kasein adalah: 1. Mahasiswa Mahasiswa mampu mampu mengisolasi mengisolasi kasein kasein dari susu skim skim dan susu full susu full cream. cream. 2. Mahasiswa Mahasiswa mampu mengetahu mengetahuii peredaan peredaan hasil rendemen rendemen susu skim dan susu full susu full cream. cream. !. Maha Mahasi siswa swa mampu mampu mema memaha hami mi "ung "ungsi si pena penam mah ahan an K#l K#l dalam dalam isola isolasi si kasein. B. Tinj Tinjau auan an Pus Pusta taka ka
Susu memiliki $at gi$i lengkap% dengan kandungan "os"or% kalsium% dan protein &ang tinggi sehingga sangat aik untuk pertumuhan. Kalsium sangat s angat penting seagai dasarn pertumuhan masa tulang dan gigi. Protein sangat penting untuk memangun tuuh serta pemaruan jaringan dan otot. Selain itu% susu juga mengandung sejumlah 'itamin &ang sangat erman"aat agi manusia% diantaran&a 'itamin A% (2 dan ). susu dengan eragai $at gi$in&a sang sangat at
aik aik
untu untuk k
meni mening ngkt ktka kan n
keta ketaha hana nan n
tuu tuuh% h%
sert sertaa
mem meman antu tu
mengoptimalkan pertumuhan otak *Murdiati dan Amaliah% 2+1!,. Susu Susu merupa merupakan kan sumer sumer protein protein dengan dengan mutu mutu &ang &ang sangat sangat tinggi tinggi%% dengan kadar protein dalam susu segar !%-% dan mengandung lemak &ang kira/kira sama an&akn&a dengan protein. 0ula dalam susu diseut laktosa atau gula susu% kadarn&a sekitar -/. aktosa memiliki da&a kemanisan sangat sangat rendah rendah%% &aitu &aitu han&a han&a 13 da&a da&a kemani kemanisan san sukros sukrosa. a. Mineral Mineral &ang &ang an&ak terdapat dalam susu adalah kalsium dan pos"or. Mineral lain seperti klorida klorida%% kalsium kalsium%% magnesi magnesium um dan natriu natrium m terlarut terlarut dalam dalam air. air. Sedang Sedangkan kan seagian kalsium pos"at dan protein tidak erada dalam larutan murni% tetapi dalam entuk dispersi koloid *kalsium pos"at kaseinat, &ang men&eakan susu terkesan erwarna putih opa4ue. 5itamin &ang tinggi terdapat dalam susu adalah niasin dan rio"la'in. Karena tinggin&a kandungan rio"la'in%
susu tampak erwarna kehijau/hijauan. 6ika terkena sinar matahari langsung% rio"la'in dalam susu cepat rusak. *Koswara% 2++7,. Susu skim seenarn&a limah produksi mentega% setelah lemak dalam susu terseut diamil untuk dijadikan mentega. Susu skim mengandung energi leih rendah% karena diamil lemakn&a terseut. 6enis susu ini masih aik dikonsumsi seagai suplemen protein% &ang masih tetap erkualitas aik dan ahkan konsentrasin&a meningkat dengan dikurangkan lemak terseut. Kerugian lain dari susu skim ini adalah kurang 'itamin/'itamin &ang larut lemak% terutama 'itamin A dan ) *Sediaoetama% 2++8,. 9arna air susu diseakan karena warna kasein. 9arna kasein &ang murni erwarna putih seperti salju. )i dalam susu% kasein ini merupakan dis"ersi koloid sehingga tidak temus caha&a &ang mengakiatkan air susu terseut erwarna putih. Kadang/kadang susu erwarna agak kekuning/ kuningan &ang diseakan oleh karoten. Karoten adalah pigmen kuning utama dari lemak susu% &ang apaila dimetaolisme di dalam tuuh manusia akan mementuk dua molekul 'itamin A *)iastari dan Kadek% 2+1!,. Susu skim adalah agian susu &ang tertinggal sesudah krim diamil seagian atau seluruhn&a. Susu skim mengandung semua $at makanan dari susu kecuali lemak dan 'itamin/'itamin &ang larut dalam lemak. Susu skim dapat digunakan oleh orang &ang menginginkan nilai kalori rendah di dalam makanan% karena susu skim han&a mengandung -- dari seluruh energi susu. Susu krim adalah agian dari susu &ang ka&a akan lemak% &ang timul ke agian atas dari susu pada waktu didiamkan atau dipisahkan dengan alat pemisah sentri"ugal. Kandungan lemak dalam krim dapat er'ariasi tergantung pada penggunaan selanjutn&a. Protein susu teragi menjadi dua kelompok utama &aitu kasein &ang dapat diendapkan oleh asam dan en$im renin dan protein whe& &ang dapat mengalami denaturasi oleh panas pada suhu kira/kira 3-°#. Kasein adalah protein utama susu &ang jumlahn&a mencapai kira/kira + dari total protein. Kasein terdapat dalam entuk kasein kalsium: sen&awa kompleks dari kalsium "os"at dan terdapat dalam entuk partikel/partikel kompleks koloid &ang diseut micelles. Partikel/ partikel kasein dalam susu dapat dipisahkan dengan kecepatan tinggi atau
dengan penamahan asam. Pada titik isoelektrik p 8%3/8%;% kasein diendapkan sehingga eas
dari semua
garam
anorganik. Sesudah
pengendapan% kasein dapat dilarutkan kemali dengan menamah alkali sampai p %- *(uckle et al .% 17-,. Protein entuk serat ersi"at leih tidak terlarut dan tidak terlalu terpengaruh oleh asam% asa dan panas &ang tidak terlalu tinggi. Protein gloular mementuk larutan koloidal dan terpengaruh oleh asam% alkali dan panas. )enaturasi dapat meruah si"at protein menjadi leih sukar larut dan makin kental. Keadaan ini diseut koagulasi. Koagulasi dapat ditimulkan dengan eragai cara &aitu dengan pemanasan% dengan asam% dengan en$im/en$im% dengan perlakuan mekanis dan dengan penamahan asam *0aman dan Sherrington% 171,. Awal pementukan dadih terjadi pada saat p campuran mencapai -%3. Pada p ini mulai terentuk gel pada agian awah ertekstur lunak dan erwarna putih. Pada akhir pementukan dadih &aitu saat kasein mencapai titik isolistrikn&a &aitu pada p 8%3 dadih menjadi memiliki tekstur erongga dan agak keras erwarna putih gading dan memiliki rasa dan aroma &ang asam sedangkan whe& erwarna kuning kehijauan.
dan
dihasilkan
para/kappa/kasein
&ang memiliki
agian
hidro"oik. Selanjutn&a ketika p mendekati titik isoelektrik kasein *p 8%3/ 8%;, misel/misel kasein akan ergaung dan menggumpal mementuk gel. Misel/misel ini dapat ergaung diseakan oleh interaksi agian/agian hidro"oik pada para/kappa kasein. Adan&a kalsium &ang terdapat dalam susu akan memantu proses koagulasi% &aitu erperan seagai
jematan
penghuung antara misel *0eantaresa dan Titin% 2+1+,. Peningkatan konsentrasi K#l dalam proses "iltrasi akan men&eakan penurunan erat molekul protein.
kemampuan
eerapa sustrat protein ke dalam kinase. Konsentrasi K= &ang optimal
untuk reaksi "os"orilasi nampakn&a leih tinggi daripada &ang digunakan untuk reaksi sintesis pol&phen&lalanine pada &east *Kudlicki et al .% 17;,. asil penelitian menunjukan ahwa penamahan le'el #a#l 2 &ang ereda memerikan pengaruh sangat n&ata terhadap kandungan kalsium keju susu kaming &ang dihasilkan. al ini dikarenakan terentukn&a curd ergantung
pada
ketersediaan
kalsium
&ang
terlarut
pada
proses
penggumpalan. Tujuan dari penamahan #a#l 2 adalah untuk meningkatkan akumulasi ion kalsium dalam keju &ang hilang pada saat sineresis sehingga akan mengurangi waktu koagulasi serta meningkatkan kekakuan dadih. *Sanja&a dkk% 2+1!,. Kasein terdiri dari "raksi protein pen&usun seperti >s1‐kasein% >s2‐ kasein% k ‐kasein% ?‐kasein dan @ ‐kasein. Protein dengan erat molekul &ang leih esar akan tertahan di atas% sedangkan protein dengan erat molekul &ang leih kecil akan tertahan di awah. al ini menunjukkan ahwa larutan phosphat u""er dan lakto"erin masih dapat mempertahankan keeradaan protein. Semakin lama pen&impanan% konsentrasi protein terlihat semakin erkurang *semakin tipis ketealan pitan&a,. Konsentrasi protein akan semakin erkurang akiat adan&a denaturasi protein karena asam &ang terentuk secara alami akiat pen&impanan *Kesuma dkk% 2+1!,. Pada prinsipn&a ada dua proses &ang mendukung reaksi penggumpalan protein susu &aitu hidrolisis en$imatik k/kasein dan proses non en$imatik erupa aglomerisasi misel kasein. Kominasi kedua proses terseut men&eakan peruahan "isik susu &ang diseut penggumpalan. Selama proses
penggumpalan erlangsung% terjadi
pementukan
ikatan
silang
atau
maktriks
penjeratan gel.
lemak
Protein
susu
melalui dapat
dikoagulasikan dengan asam *asam organik,. Asam &ang sering digunakan dalam pemuatan eerapa 'arietas adalah asam laktat dan asam asetat. Pengaruh utama pengasaman adalah penurunan p susu &ang men&eakan lepasn&a ion kalsium dari kalsium kaseinat karena tersedian&a ion &ang semakin meningkat sehingga dapat memecah sen&awa kalsium "os"at. Pecahn&a sen&awa kalsium "os"at men&eakan stailitas kasein go&ah
sehingga terjadi koagulasi. Koagulasi kasein diseut sempurna apaila titik isoelektris tercapai pada p 8%3/8%; *uniwati dkk% 2++,. Kasein adalah komponen utama pada protein susu% dimana kasein men&umangkan sekitar + dari total protein. Kasein dapat diman"aatkan dalam industri pangan% oat/oatan% dan kosmetik. Secara teknis% kasein adalah agian dari kelompok &ang diseut phosphoprotein% kumpulan protein &ang mementuk sesuatu &ang mengandung phosphoric acid. Kasein mencakup 8 indi'idual gen produk komponen &aitu >s1/% >s2/% ?/ and B/ kasein% &ang ereda dalam struktur primer% tipe dan derajat modi"ikasi post/ translasional. Peranan kasein dalam susu adalah seagai sumer asam amino dan dapat mencegah penakit mengerasn&a kelenjar mammar&
*9ang
et al .% 2+1!,. Susu mempun&ai an&ak macam protein% termasuk semilan asam amino esensial. )ua protein utama pada susu diseut kasein dan whe&. Kasein terdiri dari sekitar 78 protein dan 3 sen&awa dengan erat molekul rendah &ang diseut kalsium phospat. Kasein ka&a akan prolin% strukturn&a teruka. Peptida prolin di dalam struktur kasein cenderung mengganggu al"a/helis dan eta strands dan jematan disul"ida tidak ada pada strukturn&a *Ceha et al .% 2+12,. >s/kasein and ?/kasein sangat phosphor&lated% mereka sangat sensiti" pada konsentrasi garam kalsium% dan mereka akan cepat mengendap dengan ertamahn&a ion #a2=. Tidak seperti kasein &ang lain% B/kasein adalah glikoprotein% dan mereka han&a mempun&ai satu gugus phosphoserine. Karena itu mereka stail dengan adan&a ion kalsium% dan mereka memainkan peranan penting dalam menjada kasein lain dari pengendapan dan memuat kasein misel stail. Kasein tidak sensiti" terhadap panas. an&a temperatur diatas 12+°# &ang dapat men&eakan kasein perlahan menjadi tidak larut. Tapi kasein sensiti" pada p dan akan mengendap dengan cepat pada p isoelektrik *Phadungath% 2++-,. Kasein adalah komponen teresar &ang ditemukan pada susu &ang jumlahn&a mencapai ;+/+ dari total protein dan merupakan pemeri warna putih pada susu. Sama dengan whe&% kasein adalah protein &ang lengkap dan
juga mengandung mineral kalsium dan phosphorous. Kasein terdapat dalam susu dalam entuk misel% &ang merupakan partikel koloidal esar. ang menarik dari kasein misel adalah kemampuann&a dalam mementuk gel atau gumpalan eku di lamung. Kemampuann&a ini memuat kasein sangat e"isien seagai pemasok nutrisi. 0umpalan ini dapat mengeluarkan asam amino secara perlahan ke dalam aliran darah% kadang ertahan hingga eerapa jam *o""man and Dal'o% 2++8,. C. Metodologi
1. Alat a. (eker glass . #orong c.
D. Hasil dan Pe!a"asan Ta!el #.$ )ata asil Isolasi Kasein Kel.
Sa%el
Be&at ke&tas
Be&at kasein ' ke&tas
Rendeen
1% 2 Full cream A !% 8 Full cream ( -% 3 Skim A ;% Skim ( 7% 1+ Full cream A = K#l 11% 12 Full cream ( = K#l 1!% 18 Skim A = K#l 1-% 13 Skim ( = K#l Sumer: aporan sementara
sa&ing (g) +%3!2 +%-;2 +%3!2 +%-;2 +%31+%-8+%3+ +%3!2
sa&ing setela" dio*en (g) +%33+ 1%-8! 2%--! 2%;31%82 1%-8+ 2%7-2%-2-
(+) +%187 -%11 !%82 8!%3 8%!! -%!+7 83%78 !;%3
Menurut (uckle et al. *17-,% kasein adalah protein utama susu &ang jumlahn&a mencapai kira/kira + dari total protein. Kasein terdapat dalam entuk kasein kalsium% &aitu sen&awa kompleks dari kalsium "os"at dan terdapat dalam entuk partikel/partikel kompleks koloid &ang diseut micelles. Partikel/partikel kasein dalam susu dapat dipisahkan dengan kecepatan tinggi atau dengan penamahan asam. Pada titik isoelektrik p 8%3/8%;% kasein diendapkan sehingga eas dari semua garam anorganik. Sesudah pengendapan% kasein dapat dilarutkan kemali dengan menamah alkali sampai p %-. Kasein itu sendiri terdiri dari campuran sekurang/ kurangn&a tiga komponen protein &ang dieri istilah kasein alpha% eta dan gamma. Kasein alpha adalah komponen utama &ang jumlahn&a mencapai 8+/ 3+ dari total protein susu% sedangkan jumlah kasein eta mecapai 2+/!+ dan gamma !/;. 0eantaresa dan Titin *2+1+,% mengatakan ahwa kasein memiliki tekstur erongga dan agak keras erwarna putih gading dan memiliki rasa dan aroma &ang asam. Isolasi kasein penting karena% menurut 9ang et al . *2+1!,% kasein dapat diman"aatkan dalam industri pangan% oat/oatan% dan kosmetik. Peranan kasein dalam susu adalah seagai sumer asam amino dan dapat mencegah penakit mengerasn&a kelenjar mammar&. Menurut o""man dan Dal'o *2++8,% kasein adalah protein &ang lengkap dan juga mengandung mineral kalsium dan phosphorous. Kasein terdapat dalam susu dalam entuk misel% &ang merupakan partikel koloidal esar. ang menarik dari kasein misel adalah kemampuann&a dalam mementuk gel atau gumpalan eku di lamung. Kemampuann&a ini memuat kasein sangat e"isien seagai pemasok nutrisi. 0umpalan ini dapat mengeluarkan asam amino secara
perlahan ke dalam aliran darah% kadang ertahan hingga eerapa jam. Sehingga% isolasi kasein penting karena "ungsi dari kasein itu sendiri. Susu skim adalah agian susu &ang tertinggal sesudah krim diamil seagian atau seluruhn&a. Susu skim mengandung semua $at makanan dari susu kecuali lemak dan 'itamin/'itamin &ang larut dalam lemak. Susu skim memiliki nilai kalori rendah% karena susu skim han&a mengandung -- dari seluruh energi susu. Susu krim adalah agian dari susu &ang ka&a akan lemak% &ang timul ke agian atas dari susu pada waktu didiamkan atau dipisahkan dengan alat pemisah sentri"ugal. Kandungan lemak dalam krim dapat er'ariasi tergantung pada penggunaan selanjutn&a *(uckle et al.% 17-,. Peredaan pada isolasi kasein dari susu skim dan susu full cream adalah dari hasil &ang diperoleh. (erdasarkan hasil praktikum% rendemen kasein &ang dihasilkan susu skim leih an&ak dari rendemen kasein dari susu full cream. al ini sudah sesuai dengan teori% karena menurut (uckle et al. *17-,% kandungan protein pada susu skim adalah !%; dan kandungan protein susu krim leih rendah &aitu 2%7. Pada praktikum isolasi kasein% pertama susu skim ditimang seerat gram% dimasukkan ke dalam eker glass% ditamahkan 2+ ml a4uades dan dilarutkan menggunakan pengaduk. Susu kemudian dipanaskan di atas hotplate hingga suhu kurang dari -- °#. Menurut 0aman et al. *171,% pemanasan akan men&eakan protein mengalami denaturasi &ang akan menguah si"at protein menjadi leih sukar larut dan makin kental &ang keadaan ini diseut koagulasi. Camun pemanasan pada suhu kurang dari --°# elum dapat mengendapkan kasein. Pada dasarn&a kasein merupakan protein &ang stail terhadap pemanasan dan tidak mengalami denaturasi apaila air susu dipanaskan. Tapi pemanasan ini akan menguah stailitas kasein dan men&eakan kasein nantin&a mudah dilakukan pengendapan. angkah selanjutn&a adalah penamahan asam asetat 1+ hingga mencapai p 8%3. Menurut (uckle et al .% *17-,% partikel/partikel kasein dalam susu dapat dipisahkan dengan kecepatan tinggi atau dengan penamahan asam. Pada titik isoelektrik p 8%3/8%;% kasein dapat diendapkan
sehingga eas dari semua garam anorganik. Setelah penamahan asam asetat% susu terus dipanaskan hingga terjadi pemisahan antara curd dan whe&n&a. Pada praktikum shi"t 2% ditamahkan K#l *garam, pada proses isolasi kasein. . Sanja&a dkk *2+1!, mengatakan ahwa penamahan garam #a#l2 akan mengurangi waktu koagulasi serta meningkatkan kekakuan dadih. Menurut utagalung *2++,% garam dapat mempengaruhi sinersis curd sehingga whe& dapat terpisah dengan sempurna. Sukotjo *2++!, juga mengatakan ahwa garam er"ungsi dalam memantu pengeluaran protein *whe&, dari koagulan. Setelah terjadi pemisahan% larutan didinginkan kemudian disaring dengan kertas saring.
kasein susu skim ( &ang diisolasi tanpa penamahan K#l adalah 8!%3 dan rendemen kasein susu skim ( &ang diisolasi dengan penamahan K#l adalah !;%3. 6ika diandingkan% rendemen kasein &ang diisolasi dengan penamahan K#l leih esar dari pada rendemen kasein &ang diisolasi tanpa penamahan K#l% kecuali pada sampel susu skim ( &ang mengalami pen&impangan. al itu dikarenakan penamahan garam dapat mempengaruhi sinersis curd sehingga whe& dapat terpisah dengan sempurna *utagalung% 2++,% sehingga semakin an&ak kasein &ang ikut mengalami koagulasi dan men&eakan rendemen kasein &ang diperoleh semakin an&ak. asil &ang men&impang pada rendemen kasein susu skim ( mungkin diseakan saat pemurnian kasein oleh campuran eter : etanol masih men&isakan komponen ukan kasein seperti $at pengotor. Adan&a $at pengotor ini mempengaruhi erat rendemen saat dilakukan penimangan. Selain itu kesalahan dapat terjadi ketika mendekantasi kasein dengan larutan susu dan ketika ditamahkan eter kurang lama pada saat pencampuran dan pengadukann&a% sehingga masih terdapat $at/$at lain seperti lemak &ang masih ercampur dengan kasein serta ketika dilakukan penimangan% endapann&a elum terlalu kering. Sehingga rendemen kasein &ang diperoleh tanpa penamahan K#l leih esar dari rendemen kasein &ang diperoleh dengan penamahan K#l. Grutan rendemen kasein dari &ang paling tinggi hingga paling rendah &aitu: susu skim A *83%78 dan !%82,% susu skim ( *8!%3 dan !;%3,% susu full cream ( *-%!+7 dan -%11, dan susu full cream A *8%!! dan +%187,. (ila dilihat dari hasiln&a% rendemen kasein pada susu skim leih esar dari rendemen kasein susu full cream. al ini sudah sesuai dengan teori% karena menurut (uckle et al. *17-,% kandungan protein pada susu skim adalah !%; dan kandungan protein susu krim leih rendah &aitu 2%7. Menurut (uckle et al. *17-,% susu digunakan seagai sumer kasein komersial. (iasan&a ke dalam susu skim ditamahkan asam untuk mengendapkan kasein. Sesudah dipisahkan dari whe&% curd dari casein dicuci dengan air% ditiriskan% di press% dipotong/potong dan dikeringkan. Kasein digunakan seagai garam kalsium untuk memperaiki si"at adukan dari krim
&ang teruat dari lemak tumuh/tumuhan &ang dipergunakan seagai pelapis atas *topping , dan untuk memperaiki keseluruhan struktur asam krim dan &oghurt. Kasein dapat diruah menjadi lem jika diuat ersi"at asa dengan penamahan kapur% sodium karonat% oraks atau triethanolamine% atau diuah menjadi suatu lapisan dalam pemuatan kertas% atau suatu ahan pokok untuk pemuatan sejenis plastik &ang digunakan untuk memuat kancing% gesper *buckle,% hiasan dan &ang terakhir dapat juga digunakan dalam produksi tekstil &ang ersi"at seperti wool. E. Kesi%ulan
Kesimpulan dari praktikum Teknologi Pengolahan Susu Acara II Isolas i Kasein adalah seagai erikut: 1. Fendemen kasein pada susu skim leih esar dari rendemen kasein susu full cream. 2. Grutan rendemen kasein dari &ang tertinggi &aitu: susu skim A *83%78 dan !%82,% susu skim ( *8!%3 dan !;%3,% susu full cream ( *-%!+7 dan -%11, dan susu full cream A *8%!! dan +%187,. !. Penamahan garam K#l dapat meningkatkan rendemen kasein dari susu skim dan susu full cream.
DA,TAR P-STAKA
(uckle% KA% FA
Tradisional Kota Denpasar . Indonesia Medicus 5eterinus 2+1! 2 *8,: 8-!/83+. 0aman% PM dan K( Sherrington. 171. Ilmu Pangan Pengantar Ilmu Pangan !utrisi dan "ikrobiologi #disi Kedua. G0M Press: og&akarta. 0eantaresa%
9ang% 6inshui% injie Su% Deng 6ia and uali 6in. 2+1!. $&aracteri0ation of casein &ydrolysates deri)ed from en0ymatic &ydrolysis. $&emistry $entral /ournal 5ol. ;*32,: 1/. uniwati% Murni% usran dan Fahmadan&. 2++. Pemanfaatan #n0im Papain Sebagai Penggumpal dalam Pembuatan. Seminar Casional Aplikasi Sains dan Teknologi 2++ H IST AKPFIC) og&akarta: 12;/1!!.
LAMPIRAN
Perhitungan Fendemen Isolasi Kasein Kelompok - dan 3 Fendemen *,
Berat kasein Berat sampel susu J 1++
2,553 gram – 0,632 gram
5 gram
J 1++
1,921 gram
5 gram
J 1++
!%82
LAMPIRAN DOK-MENTASI PRAKTIK-M
a!a& #.$ Alat dan (ahan
a!a& #.# Pengendapan Kasein
a!a& #./ Pemisahan Kasein dan 9he&
a!a& #.0 asil Isolasi Kasein Susu Skim A
LAPORAN TEKNOLOI PENOLAHAN S-S-
ACARA II
ISOLASI KASEIN
)isusun oleh: Kelompok 1. 2. !. 8. -. 3.
A$minadatul A.
+712+22 +712+8; +712+32 +712+; +7121+1 +71212+
PRORAM ST-DI ILM- DAN TEKNOLOI PANAN ,AK-LTAS PERTANIAN -NI1ERSITAS SEBELAS MARET S-RAKARTA #2$3
