KELARUTAN PROTEIN Oleh : Haiyul Fadhli Didalam molekul protein terdapat aam amino hidro!ilik dan aam amino hidro!o"ik# $etelah protein "erikatan dalam larutan air% aam amino hidro!o"ik "iaanya mem"entuk area perlindun&an hidro!o"ik karena i!atnya tidak dapat "erikatan den&an air ehin&&a air tidak dapat mauk kedalam area yan& terdapat aam amino hidro!o"ik% ementara aam amino hidro!ilik akan "erikatan den&an molekul ol'en (air) dan memun&kinkan protein untuk mem"entuk ikatan hidro&en den&an molekul air di ekitarnya# *ika pada permukaan protein terdapat aam amino hidro!ilik yan& +ukup maka protein dap at larut dalam air# ,# Pen&aruh pH $eperti aam amino% protein yan& larut dalam air akan mem"entuk ion yan& mempunyai muatan poiti! dan ne&ati!# Dalam uaana aam molekul protein akan mem"entuk ion poiti!% edan&kan dalam uaana "aa akan mem"entuk ion ne&ati!# Pada titik iolitrik protein mempunyai muatan poiti! dan ne&ati! yan& ama% ehin&&a tidak "er&erak ke arah elektroda poiti! maupun ne&ati! apa"ila ditempatkan di antara kedua elektroda tere"ut# Protein mempunyai titik iolitrik yan& "er"eda-"eda# Titik iolitrik protein mempunyai arti pentin& karena pada umumnya i!at !iika dan kimia erat hu"un&annya den&an pH iolitrik ini# Pada pH di ata titik iolitrik protein "ermuatan ne&at i!% edan&kan di "a.ah titik iolitrik% protein "ermuatan poiti!# Titik iolitrik pada al"umin adalah pada pH /%00-/%12 Adanya &u&u amino dan kar"okil "e"a pada u3un&-u3un& rantai molekul protein% menye"a"kan protein mempunyai "anyak muatan (polielektrolit) dan "eri!at am!oter (dapat "ereaki den&an aam maupun "aa)# Daya reaki "er"a&ai 3eni protein terhadap aam dan "aa tidak ama% ter&antun& dari 3umlah dan letak &u&u amino dan kar"okil dalam molekul# Dalam larutan aam (pH rendah)% &u&u amino "ereaki den&an H4% ehin&&a protein "ermuatan poiti!# $e"aliknya% dalam larutan "aa (pH tin&&i) molekul protein akan "ereaki e"a&ai aam atau "ermuatan ne&ati!# Pada pH iolitrik muatan &u&u amino dan kar"okil "e"a akan alin& menetralkan ehin&&a molekul "ermuatan nol (5inarno% 6226)#
KELARUTAN PROTEIN Dyah Setyawati, A1M012026 ABSTRAK Kelarutan protein di dalam suatu cairan, sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara ant ara lain lain,, pH, suh suhu, u, kek kekuat uatan an ion ionik ik dan kon konstan stanta ta die dielek lektrik trik pel pelaru arutny tnyaa Pra Prakti ktikum kum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemanasan, penambahan garam netral dan penambahan pelarut organik terhadap kelarutan protein yang ditandai dengan perubahanviskositas, timbulnya endapan dan kerjernihan protein. Pada praktikum ini menggunakan putih telur sebagai sumber protein, etanol 95-9! sebagai pelarut organik dan "a"l#seb sebag agai ai ga gara ram m ne netra tral. l.Pe Perc rcob obaa aan n $ % pe peng ngar aruh uh pe pema mana nasa san n & di dila laku kuka kan n de deng ngan an ( ( ( memanaskan putih telur dengan berbagai suhu yang berbeda yaitu '( ", )( ", dan 9( " serta putih telur tanpa dipanaskan sebagai kontrol. Percobaan # %pengaruh garam netral& dilakukan dengan den gan men menamb ambahk ahkan an "a" "a"ll# be berb rbed edaa ko kons nsen entra trasi si ya yaitu itu ko kons nsen entr trasi asi ti ting nggi gi %* %*(! (!&& da dan n
konsentrasi rendah %5!& ke dalam putih telur. Percobaan + %pengaruh pelarut organik& dilakukan dengan menambahkan etanol 95-9! berbeda volume yaitu (,5 ml dan $ ml ke dalam putih telur. Kata kunci : putih telur, kelarutan protein, pemanasan protein, penambahan garam netral dan pelarut organik
PENDAHULUAN Protein adalah komponen dasar dan utama makanan yang diperlukan oleh semua makhluk hidup sebagai bagian dari daging, jaringan kulit, otot, otak, sel darah merah, rambut, dan organ tubuh lainnya yang dibangun dari protein . Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. erdapat dua puluh macam asam amino yang dibagi berdasarkan gugus -nya,yaitu asam amino non-polar dengan gugus yang hidrofobik, antara lain lanin, /eusin, 0enilalanin, riptofan dan 1etionin. 2olongan kedua yaitu asam amino polar tanpa muatan pada gugus yang beranggotakan /isin, 3erin, reonin, 3istein, 2lutamin. 2olongan ketiga yaitu asam amino yang bermuatan positif pada gugus dan golongan keempat yaitu asam amino yang bermuatan negatif pada gugus % 4irahadikusumah #((*&. 3ifat kimia protein merupakan suatu senyaa organik yang mempunyai berat molekul besar antara ribuan hingga jutaan satuan%g6mol&. Protein tersusun dari atom-atom ",H,7 dan 8 ditambah beberapa unsur lainnya seperti P dan 3. tom-atom itu membentuk unit-unit asam amino. rutan asam amino dalam protein maupun hubungan antara asam amino satu dengan yang lain, menentukan sifat kimia suatu protein %2irinda, $99(&. Klasifikasi protein didasarkan pada beberapa sifat yang menonjol dari protein seperti kelarutan, bentuk, fungsi, sifat-sifat fisik, dan struktur + dimensi. Protein berdasarkan kelarutannya dikembangkan tahun $9() : $9(* dan tetap digunakan hingga saat ini. 8amun garis tegas antar satu dengan lain tidak tegas misalnyaperbedaan yg nyata antara lbumin dan 2lobulin tidak bisa dibuat berdasarkan kelarutan mereka dalam air atau larutan garam. 3ifat-sifat fungsional protein sering ditentukan oleh kelarutannya. Kelarutan protein berpengaruh terhadap viskositas atau kekentalan %thickening&, sifat berbuih %foaming&, sifat emulsi %emulsifying&, dan pembentukan gel %gelling&. Protein-protein tidak larut sangat terbatas kegunaannya dibidang pangan. 3ifat fungsional protein didefinisikan sebagai sifatsifat fisik dan kimia yang berpengaruh terhadap ;perilaku; protein didalam sistem pangan selama prosesing, penyimpanan, penyiapan dan konsumsi. Kelarutan protein adalah menifestasi thermodinamik dari keseimbangan antara interaksi protein-protein dan interaksi protein-solvent.
Kelarutan protein dapat diukur dari kadar protein terlarutnya. 3emakin banyak protein yang larut di bagian supernatan, maka menunjukkan peningkatan kelarutan protein. Protein yang terlarut dapat diukur dengan metode penetapan protein, seperti metode /ory. 1etode /ory adalah salah satu metode untuk mengukur kadar protein contoh berdasarkan pada prinsip-nya reaksi antara ion "u#> dengan ikatan peptida dan reduksi asam fosfomolibdat dan asam fosfotungstat oleh tirosin dan triptofan %merupakan residu protein& yang akan menghasilkan arna biru.0aktor-faktor yang mempengaruhi sifat kelarutan protein menurut 4olf%$99& antara lain ion, pH, suhu, ukuran partikel dan proses produksi.Kelarutan juga dipengaruhi oleh sumber protein dan komposisi pelarut %Kinsella, $9)9&. 3eperti yang dijelaskan diatas ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi sifat kelarutan protein.
imbulnya endapan
Kejernihan
> >>> >>>> %memadat&
>> >>>> >>>>>
>>>>> > -
-
>> >
>> >>>
>
>>
>>>>>
>>
>>>
>>>>>
%pengaruh
". Percobaan + %pengaruh pelarut organic& Btanol 95 ! C (,5 ml Btanol 95! C $ ml
Keterangan ? 3emakin > menandakan semakin viskos 3emakin > menandakan semakin banyak endapan 3emakin > menandakan semakin jernih Pe'(aha#a Kelarutan protein adalah menifestasi thermodinamik dari keseimbangan antara interaksi protein-protein dan interaksi protein-solvent. Kelarutan protein di dalam suatu cairan, sesungguhnya sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain, pH, suhu, kekuatan ionik dan konstanta dielektrik pelarutnya %Poedjiadi $99'&. Pada praktikum ini membahas mengenai pengaruh pemanasan, penambahan garam netral serta penambahan pelarut organic terhadap kelarutan protein diputih telur yang ditandai dengan perubahan viskositas, timbulnya endapan, dan perubahan tingkat kejernihan putih telur. elur merupakan salah satu produk unggas yang mengandung protein cukup tinggi sebesar $#!. elur terutama kaya akan asam amino esensial seperti lisin, triptofan, dan khususnya metionin yang merupakan asam-asam amino esensial terbatas. Putih telur %albumen& menjadi sumber protein pada telur %9,)!-$(,*!& %Duanta, #($(& yang semakin banyak.
mempunyai tingkat viskositas tertinggi dibanding dengan yang dipanaskan di suhu )( (" dan '((". Hal ini menandakan suhu adalah salah satu factor yang mempengaruhi tinggi rendahnya viskositas. 3uhu berpengaruh terhadap kekentalan dispersi protein, dimana dengan pemberian panas yang tidak berlebih dapat menyebabkan terbentuknya progel yang kekentalannya menurun, tetapi akan meningkat setelah didinginkan %Kinsella,$9)9& danya pengaruh pemanasan terhadap jumlah endapan putih telur juga membuat bertambahnya jumlah endapan yang terbentuk semakin tinggi suhu pemanasan, endapan yang terbentuk semakn banyak. etapi pemanasan membuat kejernihan berkurang. Hal ini dikarenakan ditempratur yang tinggi energy kinetic molekul protein meningkat sehingga terjadi getaran yang cukup kuat untuk merusak ikatan atau struktur sekunder , tersier dan kuartener yang menyebabkan terjadinya endapan dan membuat kejernihan putih telur berkurang. 3elain pemanasan, penambahan garam netral dan pelarut organic membuat timbulnya endapan diputih telur dan mempengaruhi tingkat kejernihan putih telur. 3emakin tinggi konsentrasi garam netral yang ditambahkan endapan yang terbentuk semakin banyak tetapi tingkat kejernihannya semakin menurun. Hal ini dikarenakan kelarutan protein akan berkurang bila kedalam larutan protein ditambah garam. Pengendapan putih telur terjadi karena pengendapan ion garam untuk menghidrasi, sehingga terjadi kompetisi antara garam dengan molekulprotein untuk mengikat air, keadaan ini juga membuat tingkat kejernihan putih telur menurun. Pemberian garam menurut AelitE dan 2rosch %#((9& menimbulkan pengaruh pada kelarutan protein. Pemberian yang terlampau sedikit %konsentrasi rendah& akan meningkatkan kelarutan protein %efek salting in& dengan menekan interaksi proteinprotein elektrostatik, sedangkan pemberian garam yang terlampau banyak %konsentrasi tinggi& akan menurunkan kelarutan protein %efek salting out & sebagai hasil dari kecenderungan hidrasi ion garam. Penambahan garam dapat meningkatkan kelarutan protein disebabkan garam melemahkan interaksi di antara gugus protein yang berbeda muatan %Honikel $9*9&. Fon klorida %"l-& garam akan berikatan dengan gugus positif protein menyebabkan muatan total protein menjadi negatif sehingga terjadi gaya tolakmenolak di antara gugus protein tersebut karena memiliki muatan yang sama. 2aya repulsif mengakibatkan ruang di antara protein yang berdekatan, seperti miofibril 3edangkan semakin banyak pelarut organic yang ditambahkan membuat endapan yang terbentuk semakin banyak tetapi putih telur tetap jernih. Hal ini terjadi karena saat penambahan pelarut organic dapat mengubah %mengurangi & konstanta dielektrikdari air sehingga kelarutan berkurang karena interaksi antar molekul protein lebih disukai dibandingkan antara molekul protein dengan air. menyebabkan timbulnya endapan dan tetap terjaganya tingkat kejernihan putih telur. 1enurut 3umardjo %#((& kelarutan protein dalam pelbagai pelarut %air, alcohol, dan garam encer& berlainan. Protein yang kaya akan radikal-radikal nonpolar bebas lebih mudah larut dalam campuran alcohol-air daripada dalam air. Protein yang miskin akan radikal-radikal polar bebas cenderung untuk mengendap dengan penambahan sedikit alcohol. Protein tidak larut dalam air tetapi kaya akan radikal-radikal yang bermuatan dan mudah larut dalam garam-garam netral.
3eperti halnya pemanasan yang mempengaruhi viskositas putih telur, penambahan pelarut organic juga mempengaruhi viskositas putih telur. Hal ini terjadi karena pelarut organic dapat mendenaturasi protein di putih telur, protein yang terdenaturasiakan berkurang kelarutannya. /apisan hidrofobik protein di bagian dalam berbalik keluar, sedangkan bagian luar yang bersifat hidrofil terlipat kedalam sehingga viskositas akan bertambah karena molekul menjadi asimetrik dan mengembung. Pelipatan atau pembalikkan akan terjadi bila protein mendekati pH isoelektris lalu protein akan menggumpal dan mengendap. @iskositas akan bertambah karena molekul mengembang menjadi asimetrik, sudut putaran optis larutan protein juga akan meningkat %4inarno, $99#&3edangkan pada penambahan garam netral tidak mempengaruhi viskosita putih telur karena muatannya netral. KESIMPULAN
