LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA “
”
ISOLASI KASEIN
DISUSUN OLEH DEVI AYU SEPTIANI [E1M 015 020]
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENGETAHUAN UNIVERSITAS MATARAM 2017
Isolasi Kasein A.
Abstrak
Susu terdiri dari tiga komponen utama yaitu air, lemak dan protein. Ada tiga protein utama dalam susu yaitu kasein, laktalbumin, dan laktoglobulin. Kasein adalah zat yang digunakan sebagai stabilisator emulsi air susu dan merupakan proteida fosfor yang dijumpai dalam endapan koloida air susu. Laktalbumin merupakan endapan yang didapat dari campuran whey yang dihasilkan pada percobaan isolasi kasein, yang ditambahkan
natrium
karbonat,
kemudian
dipanaskan.
Tujuan
dari
praktikum isolasi kasein ini untuk untuk mengisolasi kasein dari susu non fat dan untuk mengisolasi laktalbumin dari susu non fat. Hasil dari praktikum yang didapat hampir mendekati dengan literatur yang ada, dimana kandungan kasein dan laktalbumin berdasarkan literatur penulis Susilorini dan Sawitri pada tahun 2007 mendapatkan persentase sebesar 76% untuk kasein dan 24% untuk laktalbumin didalam kandungan protein susu. Kata kunci : susu, kasein, laktalbumin.
B.
Pendahuluan
Susu segar mempunyai sifat amfoter, artinya dapat bersifat asam dan basa sekaligus. Potensial ion Hydrogen (pH) susu segar terletak antara 6.5 6.7. Jika dititrasi dengan alkali dan katalisator penolptalein, total asam dalam susu 0.10 – 0.26% saja. Sebagian besar asam yang ada dalam susu adalah asam laktat. Meskipun demikian keasaman susu dapat disebabkan oleh berbagai senyawa yang bersifat asam senyawa-senyawa posfat kompleks, asam sitrat, asam amino dan karbondioksida yang larut dalam susu. Susu terdiri dari tiga komponen utama yaitu air, lemak dan protein. Disamping itu susu adalah bahan makanan yang sempurna karena mengandung protein, lemak, karbohidrat (laktosa), vitamin, dan garam anorganik. Dalam susu terdapat posfat baik sebagai protein maupun sebagai
UNIVERSITAS MATARAM
1
ion posfat anorganik. Kesegaran susu dapat ditandai dengan masih aktifnya enzim-enzim
yang
terdapat
didalamnya
diantara
amylase,
lipase,
peroksidase, katalase, dan sebagainya (Bagas, 2006: 167). Kasein berasal dari bahasa latin yaitu Caseine yang berasal dari kata Caesus yaitu keju. Kasein adalah zat yang digunakan sebagai stabilisator emulsi air susu. Kasein merupakan proteida fosfor yang dijumpai dalam endapan koloida air susu. Kasein merupakan hasil pengolahan susu yang larut dalam larutan alkali dan asam pekat, mengendap dalam asam lemak serta tidak larut dalam air. Kasein merupakan komponen protein terbesar dalam susu dan sisanya berupa whey protein. Kadar protein pada protein susu mencapai 80%. Kasein ini terdiri dari beberapa fraksi seperti -casein, -casein dan kappa-casein. Kasein merupakan salah satu komponen organik yang berlimpah dalam susu bersama lemak dan laktosa (Sartika, 2009: 170). Ada tiga protein utama dalam susu yaitu kasein, laktalbumin, dan laktoglobulin. Tujuan pada praktikum adalah untuk mengisolasi kasein dari susu non fat, dan untuk mengisolasi laktalbumin dari susu non fat ini. Dimana percobaan akan dilakukan isolasi kasein, dan campuran dari lactalbumin dan laktoglobulin protein(diisolasi dibawah kondisi yang sama dan sulit untuk memisahkan keduanya dari satu sama lain). Kasein adalah protein utama yang ditemukan dalam susu. Kasein memiliki sejumlah besar kutub polar, yang membuatnya larut dalam air. Kasein juga memiliki gugus lain yang bermuatan negatif, dan kasein menjadi tidak larut, menyebabkan kasein dapat terendapkan dari susu. Selain itu, kasein dapat terendapkan ketika struktur primernya hancur, proses ini disebut denaturasi protein. Pengendapan protein laktalbumin mudah dipicu oleh pemanasan. Setelah kasein protein dihapus memanaskan larutan whey (larutan sisa) dapat memberikan endapan protein. Meskipun dalam jumlah kecil, protein laktoglobulin adalah protein kekebalan tubuh yang hadir dalam susu yang melindungi bayi dari penyakit sampai bayi bisa mengembangkan sistem kekebalan tubuh sendiri (Tim Dosen Biokimia, 2015: 24-25).
UNIVERSITAS MATARAM
2
C.
Alat dan Bahan Praktikum
1. Alat Alat-alat yang digunakan pada praktikum isolasi kasein ini adalah sebagai berikut : a.
Cawan petri
b.
Corong
c.
Gelas kimia
d.
Gelas ukur
e. Neraca analitik f.
Pemanas ( Hot plate)
g.
Pengaduk
h.
Pipet tetes
i.
Spatula
j.
Stopwatch
k.
Termometer
2. Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum isolasi kasein amino ini adalah sebagai berikut;
D.
a.
Air keran
b.
Aluminium foil
c.
Aquades
d.
Asam setat 10%
e.
Kertas saring
f.
Natrium karbonat
g.
Susu low fat
h.
Tisu
Prosedur Kerja
1. Isolasi Kasein
UNIVERSITAS MATARAM
3
a. Menyiapkan alat dan bahan yang digunakan pada praktikum dengan mencuci menggunakan aquades dan mengeringkannya menggunakan tisu. b. Menimbang gelas kimia pada neraca analitik dan dicatat beratnya. c. Menimbang susu non fat sebanyak 4 gram pada neraca analitik, dan dicatat beratnya. d. Memasukkan 4 gram susu non fat ke dalam gelas kimia yang sudah ditimbang. e. Melarutkan susu tersebut dengan aquades sebanyak 42 ml dan diaduk sampai merata. f.
Menimbang kembali gelas kimia yang berisi larutan pada neraca analitik, dan dicatat beratnya.
g. Memanaskan larutan susu yang sudah ditimbang hingga suhu 40°C sambil diaduk. h. Menambahkan 1 – 3 ml asam asetat 10% pada larutan yang telah dipanaskan, dan diaduk sampai terbentuk endapan. i.
Menimbang kertas saring pada neraca analitik, dan dicatat beratnya.
j.
Menyaring larutan yang sudah terbentuk endapan dengan kertas saring yang telah ditimbang.
k. Menyimpan filtrat dari larutan yang disaring endapannya, yang disebut sebagai larutan sisa (whey). l.
Mengeringkan endapan yang sudah disaring sampai 1 malam.
m. Menimbang endapan yang sudah kering pada neraca analitik. n. Mencatat hasil pengamatan pada tabel hasil pengamatan.
2. Isolasi Laktalbumin a. Menambahkan 0.6 gram natrium karbonat pada larutan sisa (whey) dari hasil isolasi kasein. b. Memanaskan larutan tersebut pada suhu 75°C sampai ±5 menit sambil tetap diaduk.
UNIVERSITAS MATARAM
4
c. Mendiamkan sebentar larutan yang sudah dipanaskan sebelum disaring. d. Menimbang kertas saring pada neraca analitik dan dicatat beratnya. e. Menyaring larutan dengan kertas saring. f.
Mengeringkan endapan yang sudah disaring sampai 1 malam.
g. Menimbang endapan yang sudah kering pada neraca analitik. h. Mencatat hasil pengamatan pada tabel hasil pengamatan.
E.
Hasil dan Pembahasan 1. Hasil Analisis
a. Persamaan Reaksi
b. Perhitungan 1) Berat susu bubuk
= 4.08 gram
2) Berat gelas kimia
= 129.25 gram
3) Berat gelas kimia + susu bubuk
= 133.33 gram
4) Berat gelas kimia + susu bubuk + aquades = 174.178 gram 5) Berat susu + aquades
= 44.928 gram
6) Berat kertas saring I
= 1.121 gram
7) Berat kertas saring II
= 1.109 gram
8) Berat kertas saring I + kasein
= 2.653 gram
9) Berat kertas saring II + laktalbumin
= 1.545 gram
10) Berat kasein
= 1.532 gram
11) Berat laktalbumin
= 0.436 gram
12) Massa total
= 1.968 gram
13) Massa protein dalam sampel
UNIVERSITAS MATARAM
=
+
x 100%
5
=
.968 44.928
x 100%
= 4.38% 14) % Kasein dalam sampel
= =
.532 .968
x 100%
x 100%
= 77.84% 15) % Laktalbumin
= =
.436 .968
x 100%
x 100%
= 22.15%
2.
Pembahasan
Praktikum isolasi kasein ini bertujuan untuk mengisolasi kasein dari susu non fat dan untuk mengisolasi laktalbumin dari susu non fat. Susu mempunyai sifat amfoter, artinya dapat bersifat asam dan basa sekaligus. Susu terdiri dari tiga komponen utama yaitu air, lemak dan protein. Sedangkan, kasein adalah zat yang digunakan sebagai stabilisator emulsi air susu. Kasein merupakan proteida fosfor yang dijumpai dalam endapan koloida air susu. Kasein merupakan hasil pengolahan susu yang larut dalam larutan alkali dan asam pekat, mengendap dalam asam lemak serta tidak larut dalam air. Kasein merupakan komponen protein terbesar dalam susu dan sisanya berupa whey protein. Kasein merupakan salah satu komponen organik yang berlimpah dalam susu bersama lemak dan ada tiga protein utama dalam susu yaitu kasein, laktalbumin, dan laktoglobulin. Dalam praktikum ini akan dilakukan isolasi kasein, dan isolasi laktalbumin dalam susu nonfat. Kasein memiliki sejumlah besar kutub polar, yang membuatnya larut dalam air. Kasein juga memiliki gugus lain yang bermuatan negatif, dan kasein menjadi tidak larut, menyebabkan kasein dapat terendapkan dari susu. Selain itu, kasein dapat terendapkan ketika struktur primernya hancur, proses ini disebut
UNIVERSITAS MATARAM
6
denaturasi protein. Pengendapan protein laktalbumin mudah dipicu oleh pemanasan. Setelah kasein protein dihapus memanaskan larutan whey (larutan sisa) dapat memberikan endapan protein. Dalam percobaan pertama yaitu isolasi kasein pada susu non fat. Berdasarkan
literatur
yang
ditulis
olek
Rukmini
tahun
2008,
mengatakan bahwa pada protein, kasein dapat dipisahkan dengan whey jika diendapkan pada pH 4.6 dan pemanasan suhu 40°C. Sehingga pada percobaan isolasi kasein ini digunakan asam asetat 10% yang bertujuan untuk
mengendapkan
kasein
tersebut
dalam
larutan,
dimana
penambahan asam asetat ini menyebabkan bertambahnya ion H+ sehingga akan menetralkan protein dan tercapainya pH isoelektrik. Pada saat mencapai titik isoelektrik kasein bersifat hidrofobik, kasein akan berikatan antara muatannya sendiri membentuk ikatan ke dalam sehingga terjadi pengendapan. Pada pH isoelektrik muatan yang saling berlawanan akan saling menetralkan sehingga terbentuk gumpalan. pH isoelektrik kasein 4.6 – 5.0, maka dalam kondisi asam kasein akan semakin cepat mengendap, hal ini juga disebabkan karena sebelum dilakukan penambahan asam asetat 10% terlebih dahulu dipanaskan pada suhu 40°C, dimana tujuan dari pemanasan ini adalah untuk menurunkan kelarutan protein sehingga dapat mengendapkan protein susu pada kondisi yang sesuai, atau dengan kata lain tujuan dari pemanasan itu sendiri adalah untuk membuat rusaknya struktur protein sehingga mempercepat pengendapan. Pada dasarnya kasein merupakan protein yang stabil terhadap pemanasan dan tidak mengalami denaturasi apabila dipanaskan. Namun, pemanasan ini akan mengubah stabilitas kasein yang nantinya menyebabkan kasein mudah diendapkan. Warna endapan kasein yang didapat adalah berwarna putih. Endapan kasein yang sudah terbentuk kemudian disaring untuk memisahkan filtratnya, dan dikeringkan satu malam agar kadar atau kandungan air dan filtrat pada endapan kasein yang disaring habis. . Berdasarkan literatur yang ditulis oleh Susilorini dan S awitri pada tahun
UNIVERSITAS MATARAM
7
2007 didapatkan persentase hasil dari isolasi kaseinnya adalah 76% , dimana hasil ini hampir mendekati dengan data hasil percobaan praktikum yang sudah dilakukan yaitu didapat 77.84% , terlihat selisih perbedaannya yakni 1.84%, pada selisih perbedaannya dapat dikatakan bahwa nilai hasil praktikum hampir sesuai dengan literatur, dimana letak kesalahannya bisa dapat bersumber dari susu yang dipakai, baik dari segi lama penyimpanan susu yang dipakai, dan struktur dari kasein pada susu tersebut. Setelah kasein dikeluarkan, maka protein lain yang tersisa dalam susu disebut whey protein. Protein serum terdiri b-laktoglobulin 50%, a-laktalbumin 20%, albumin, imunoglobulin, laktoferin, transferin dan sebagian kecil protein dan enzim. Whey idak mengandung fosfor tapi mengandung asam amino sulfur yang membentuk ikatan disulfide. Jika ikatan rusak maka protein mengalami denaturasi. Dalam whey protein terkandung pula beberapa enzim, hormon, antibodi, faktor pertumbuhan (growth factor), dan pembawa zat gizi (nutrient transporter). Sebagian besar whey protein kurang tercerna dalam usus. Ketika whey protein tidak tercerna secara lengkap dalam usus, maka beberapa protein utuh dapat menstimulasi reaksi kekebalan sistemik. Peristiwa ini dikenal dengan alergi protein susu. Pada percobaan kedua yang dilakukan adalah isolasi laktalbumin, yakni dalam isolasi laktalbumin ini digunakan filtrat sisa dari percobaan pertama yaitu isolasi kasein, hal ini disebabkan karena pada filtrat sisa isolasi kasein masih terkandung whey di dalamnya. Warna dari whey atau larutan sisa itu sendiri adalah bening kekuningan. Whey ditambahkan dengan natrium karbonat yang dimana penambahan karbon aktif bertujuan untuk mengabsorpsi pengotor yang tersisa pada filtrat sisa (whey) tersebut. Warna yang dihasilkan dari pencampuran whey dengan natrium karbonat adalah larutan berwarna kuning bening dan terdapat gelembung yang banyak. Kemudian whey dipanaskan agar terbentuk endapan laktalbumin, lalu endapan laktalbumin yang
UNIVERSITAS MATARAM
8
terbentuk disaring dan ditimbang. Berdasarkan literatur yang ditulis oleh Susilorini dan Sawitri pada tahun 2007 didapatkan persentase hasil endapan whey dari isolasi laktalbumin adalah 24% , dimana hasil ini hampir mendekati dengan data hasil percobaan praktikum yang sudah dilakukan yaitu didapat 22.15%, terlihat selisih perbedaannya yakni 1.54%, pada selisih perbedaannya dapat dikatakan bahwa nilai hasil praktikum hampir sesuai dengan literatur, dimana letak kesalahannya bisa dapat bersumber dari susu yang dipakai, baik dari segi lama penyimpanan susu, lama pengeringan, dan struktur dari laktalbumin pada susu tersebut, serta dari lamanya pemanasan yang dilakukan sehingga
tidak
didapatkan
hasil
endapan
yang
banyak
dari
laktalbuminnya .
F.
Simpulan
Berdasarkan tujuan praktikum, hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa: a.
Ada tiga protein utama dalam susu yaitu kasein, laktalbumin, dan laktoglobulin.
b.
Kasein adalah zat yang digunakan sebagai stabilisator emulsi air susu dan merupakan proteida fosfor yang dijumpai dalam endapan koloida air susu.
c.
Tujuan penambahan asam asetat 10% pada percobaan pertama isolasi kasein adalah untuk mengendapkan kasein, dimana penambahan asam asetat menyebabkan bertambahnya ion H+ sehingga akan menetralkan protein dan tercapainya pH isoelektrik.
d.
Tujuan dari pemanasan pada percobaan pertama isolasi kasein adalah membuat
rusaknya
struktur
protein
sehingga
mempercepat
pengendapan. e.
Warna endapan kasein dari hasil isolasi kasein adalah berwarna putih.
f.
Persentase berat kasein pada sampel protein dari hasil praktikum yang didapat hampir mendekati hasil dari literatur yakni 77.84%.
UNIVERSITAS MATARAM
9
g.
Whey protein adalah larutan sisa dari hasil isolasi kasein yang berwarna bening kekuningan.
h.
Laktalbumin merupakan endapan yang didapat dari campuran whey yang dihasilkan pada percobaan isolasi kasein, yang ditambahkan natrium karbonat, kemudian dipanaskan.
i.
Fungsi penambahan natrium karbonat adalah dimana penambahan karbon aktif bertujuan untuk mengabsorpsi pengotor yang tersisa pada filtrat sisa (whey).
j.
Sedangkan tujuan dari pemanasan adalah agar dihasilkan endapan laktalbumin.
k.
Persentase berat laktalbumin pada sampel protein dari hasil praktikum yang didapat hampir mendekati hasil dari literatur yakni 22.15%.
UNIVERSITAS MATARAM
10
DAFTAR PUSTAKA
Bagas. (2006). Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI Press. Rukmini,. dan Nur. (2008). Pengantar Kimia Buku Panduan Kuliah Biokimia . Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Sartika.
2009.
Modul
Praktikum
Biokimia.
Sukabumi:
Universitas
Muhammadiyah Sukabumi. Susilorini, E.T dan M.E. Sawitri. (2007). Produk Olahan Susu Cetakan Kedua. Jakarta: Penebar Swadaya. Tim Dosen Biokimia. (2015). Petunjuk Praktikum Biokimia I Untuk Program Studi Pendidikan Kimia. Mataram: Universitas Mataram.
UNIVERSITAS MATARAM
11
LAMPIRAN I
UNIVERSITAS MATARAM
12
UNIVERSITAS MATARAM
13
UNIVERSITAS MATARAM
14
