PENGUJIAN SIFAT FISIK KIMIAWI PROTEIN
Suci Febnikayani, 230110130045 230110130045
ABSTRAK
Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. enaturasi protein adalah hilangnya si!at"si!at struktur lebih tinggi oleh terkacaunya ikatan hidrogen dan gaya"gaya sekunder lain yang memutuskan molekul protein. Praktikum Si!at Fisik #imia$i Protein ini bertu%uan untuk memahami perubahan si!at"si!at protein karena berbagai perlakuan dengan penambahan asam, basa, dan pemanasan. Selain itu agar mema memaha hami mi ikata ikatan n pept peptid idaa pada pada prot protei ein, n, si!at si!at koag koagul ulan an prot protei ein n baik baik am!o am!ote terr maup maupun un re&ersible. 'dapun cara penger%aannya meliputi proses menyiapkan 2m( sampel di tabung reaksi, yang kemudian ditambahkan 1m( asam atau basa pada sampel. Sampel yang telah diberi asam atau basa kemudian dipanaskan, setelah itu diukur p)nya. #emudian diberi ninhid ninhidrin rin,, dan dipana dipanaska skan n kembal kembali. i. )asil )asil pengam pengamatan atan yang yang dipero diperoleh leh adalah adalah ter%ad ter%adiny inyaa denaturasi dan koagulasi *gumpalan+ yang bersi!at am!oter. erdasarkan hasil pengamatan terse tersebu but, t, dapa dapatt disim disimpu pulk lkan an bah$ bah$aa prot protein ein dapa dapatt terp terput utus us ikata ikatan n pept peptida idany nyaa kare karena na penambahan asam dan basa, dan dapat ter%adi denaturasi dan koagulasi karena suhu pemanasan yang tinggi. Kata kunci: protein,
koagulasi, koagulasi, denaturasi, perubahan pH .
PENDAHULUAN
Protein sangat penting bagi tubuh. -a mengandung unsur semacam , /, ) dan yang tidak dipunyai dipunyai oleh karbohidrat karbohidrat %uga lemak. Protein merupakan merupakan salah satu dari biomolekul biomolekul raksasa, raksasa, selain polisakarida polisakarida,, lipid, lipid, dan polinukleo polinukleotida, tida, yang yang merupakan merupakan penyus penyusun un utama utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh ons akob erelius pada tahun 13. 13. Secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang terdiri dari polipeptida dan protein kompleks yang yang mengan mengandun dung g at"at at"at makanan makanan tambaha tambahan n seperti seperti hern, hern, karboh karbohidr idrat, at, lipid lipid atau atau asam nukl nuklea eat. t. ntu ntuk k
prot protei ein n
komp komple leks ks,,
bagi bagian an poli polipe pept ptid idaa
dina dinam makan akan apro apropr prot otei ein n
dan dan
keseluruhannya dinamakan haloprotein. haloprotein. Secara !ungsional protein %uga menun%ukkan banyak perbedaan. alam sel mereka ber!ungsi sebagai enim, bahan
bangunan, pelumas dan
molekul pengemban. api sebenarnya protein merupakan polimer alam yang tersusun dari berbagai asam amino melalui ikatan peptida *)art, 167+. Si!at"si!at protein beraneka ragam, dituan dituangka gkan n dalam dalam berbag berbagai ai si!atny si!atnyaa saat bereak bereaksi si dengan dengan air, air, beberap beberapaa reagen reagen dengan dengan pemanasan serta beberapa perlakuan lainnya. Semua molekul dengan %enis protein tertentu mempunyai komposisi dan deret asam amino dan pan%ang rantai polipeptida yang sama. Protei Protein n memilik memilikii !ungsi !ungsi sebagai sebagai beriku berikutt *(ehni *(ehninge nger, r, 1668+9 1668+9 :nim :nim,, merupa merupakan kan katali kataliss
biokimia; Pengukur pergerakan; 'lat pengangkut dan penyimpan; Penun%ang mekanisme tubuh; Pertahanan tubuh *imune atau anti"bodi+;
%embatan garam, ikatan disul!ida dan interaksi hidro!obik non polar, yang
kemungkinan mengalami gangguan. enaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein. enaturasi, koagulasi dan redenaturasi dapat dibedakan sebagai berikut. enaturasi protein adalah suatu keadaan telah ter%adinya perubahan struktur protein yang mencakup perubahan bentuk dan lipatan molekul, tanpa menyebabkan pemutusan atau kerusakan lipatan antar asam amino dan struktur primer protein. #oagulasi adalah denaturasi protein akibat panas dan alkohol. =edenaturasi adalah denaturasi protein yang berlangsung secara re&eresibel. Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidro!obik non polar. )al ini ter%adi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul
penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga
mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. eberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enim pencernaan dalam mencerna protein tersebut. Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. )al ini ter%adi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non"ko&alen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan ko&alennya yang berupa ikatan peptida. Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang sempit. Seperti asam amino, protein yang larut dalam air akan membentuk ion yang mempunyai muatan positi! dan negati!. alam suasana asam molekul protein akan membentuk ion positi!, sedangkan dalam suasana basa akan membentuk ion negati!. Pada titik isolistrik protein mempunyai muatan positi! dan negati! yang sama, sehingga tidak
bergerak ke arah elektroda
positi! maupun negati! apabila ditempatkan di antara kedua
elektroda tersebut. Protein mempunyai titik isolistrik yang berbeda"beda. itik isolistrik protein mempunyai arti penting karena pada umumnya si!at !isika dan kimia erat hubungannya dengan p) isolistrik ini. Pada p) di atas titik isolistrik protein bermuatan negati!, sedangkan di ba$ah titik isolistrik, protein bermuatan positi!. itik isolistrik pada albumin adalah pada p) 4,55"4,60. #etika konsentrasi garam meningkat, sebagian dari molekul"molekul air akan tertarik oleh ion garam, yang kemudian akan mengurangi %umlah molekul air yang dapat berinteraksi dengan bagian hidro!obik protein. Sebagai akibat dari meningkatnya permintaan molekul sol&en , interaksi antar protein men%adi lebih kuat daripada interaksi antara pelarut dan at terlarut, )al ini akan menyebabkan molekul"molekul protein mengental dengan membentuk interaksi hidro!obik dengan satu sama lain. Proses ini dikenal sebagai salting"out. alam pembahasan lain disebutkan bah$a salting out ter%adi ketika pada konsentrasi garam yang tinggi, garam akan lebih cenderung mengikat air dan menyebabkan agregasi. Sehingga molekul protein mengalami presipitasi. iasanya dalam air murni, protein sukar larut. engan adanya penambahan garam, kelarutan protein akan meningkat. )al ini disebabkan oleh ion anorganik yang terhidrasi sempurna akan mengikat permukaan protein dan mencegah penggabungan *agregasi+ molekul protein. )al ini disebut salting in. #elarutan protein akan berkurang bila ke dalam larutan protein ditambahkan garam" garam anorganik, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristi$a pemisahan protein ini disebut salting out. ila garam netral yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi, maka protein akan mengendap. Pengendapan terus ter%adi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi, sehingga ter%adi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air. #arena garam anorganik lebih menarik air maka %umlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang. (arutan albumin dalam air dapat diendapkan dengan penambahan amoniumsul!at **)4+2S/4+ hingga %enuh. Setelah larutan albumin di%enuhkan dengan *)4+2S/4, u%i kelarutan endapan yang ter%adi dengan air menun%ukkan hasil positi! *endapan larut membentuk butiran+. #emudian butiran direaksikan dengan pereaksi milon, dan bereaksi positi! dengan ditandai endapan ber$arna kemerahan. %i !iltrat dengan pereaksi biuret %uga menun%ukkan hasil poisiti! yang ditandai larutan ber$arna ungu &iolet. Pengu%ian endapan yang dihasilkan dengan pereaksi milon bertu%uan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin, sedangkan pengu%ian !iltrat dengan pereaksi biuret bertu%uan untuk mengetahui ada tidaknya gugus amida pada !iltrat yang dihasilkan.
METODELOGI
Praktikum dilaksanakan pada hari #amis, 30 /ktober 2014 pukul 10.15 >- ? selesai bertempat di (aboratorium ioteknologi, @edung 4 Fakultas Pertanian dan Perikanan, ni&ersitas Pad%ad%aran. 'lat"alat yang digunakan antara lain9 beaker glass digunakan untuk $adah atau tempat sampel; hot plate digunakan untuk menghomogenkan sampel; p) meter digunakan untuk mengukur p) a$al maupun p) akhir setelah perlakuan; mortar digunakan untuk menghaluskan atau menumbuk sampel hingga halus dan hancur; ca$an petri digunakan untuk $adah sampel; tabung reaksi digunakan untuk tempat mereaksikan sampel dengan larutan lain. ahan"bahan yang digunakan antara lain9 )3, a/), )2S/4, )3//) yang digunakan untuk ditambahkan dengan sampel sesuai perlakuan; telur ayam mentah, ikan *daging, tulang dan kulit+ digunakan sebagai sampel yang akan diu%i; pereaksi ninhidrin digunakan sebagai pereaksi pada sampel sesuai perlakuan. Prosedur ker%a yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut 9
HASIL DAN PEMBAHASAN
abel 1. )asil Pengamatan ata #elompok 15. Sampel
Perlakuan
iberi asa #uat
p) '$al
p) 'khir
6
13
Pengamatan Perubahan •
Setelah ditetesi s. #uat9 ber$ana putih
•
keruhAkecoklatan muda dan bentuknya agak lebih cair. Setelah dipanaskan9 teksturnya lebih mengeras
•
dan terdapat endapan. Setelah ditetesi ninhidrin9 $arna men%adi
•
kekuningan dan cair tetapi terdapat endapan ditengah. Setelah ditetesi 's. #uat9 ber$arna putih pekat
•
dan ditengahnya ber$arna kekuningan sampai keatas terdapat gumpalan. Setelah dipanaskan9 men%adi agak padat dan
•
bau lebih menyengat dan agak amis. Setelah diberi ninhidrin9 men%adi ber$arna
elur iberi 's. #uat
6
0
•
putih dan terdapat endapan diba$ah. idak ditetesi apapun9 tidak berubah. Setelah dipanaskan9 men%adi mengeras *telur
•
matang+ dan tidak menggumpal serta bau amis. Setelah ditetesi ninhidrin9 men%adi kental dan
•
anpa Perlakuan
6
8
tidak menggumpal.
abel 2. )asil ata Pengamatan (ab. iotek #e l.
Sampel
p) '$al
6
aging
7
10
aging
7
's. #uat
's. (emah
er$arn a men%adi lebih putih B lunak. p)9 13
s. #uat
s. (emah
's. #uat9 lebih lunak. s. #uat9 kental B ada endapan.
>arna men%adi kecoklat an B mengera s. p)9 1 >arna cream, ada
Pemanasan
>arna pekat B
's. (emah9 ada gelembung
gelembun g. p)9 1
11
12
13
14
15
18
ulang
ulang
#ulit -kan
#ulit -kan
elur
elur
7
>arna lebih putih B bau amis. p)9 3 >arna pucat B bau menyengat . p)9 2
7
7
#ulit pecah, ada endapan. p)9 3
6
'da minyak. p)9 0 >arna merah kekuninga n, keruh, bau amis. p)9 2
7
7
(unak B hancur. p)9 14
Putih pekat kekuning an. p)9 0
Putih kecoklat an. p)9 13 Putih kekuninga n ada endapan. p)9 3
amis s. (emah9 menyengat
>arna >arna tetap pucat B pucat, keras, B bau tdk tdk menyengat menyengat . p)9 's. #uat9 kulit hancur. s. #uat9 kulit pecah, cairan $arna merah. 's. (emah9 >arna kuning B tdk bening B lunak. keruh. p)9 s. (emah9 tdk 8 lunak, keruh. 's. #uat9 padat B bau menyengat s. #uat9
erdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan, sampel yang digunakan untuk diu%i adalah daging, tulang, kulit, dan telur. Setiap kelompok gan%il mengu%i sampel dengan menambahkan asam kuat dan basa kuat, sedangkan kelompok genap mengu%i sampel dengan menambahkan asam lemah dan asam lemah. 'sam kuat yang digunakan adalah ) 2S/4, asam
lemah yang digunakan adalah )3//), basa kuat yang digunakan adalah a/), sedangkan basa lemah yang digunakan adalah ) 3. Putih telur atau albumin merupakan cairan yang tidak ber$arna, mengandung kurang lebih 7C air. eberapa karakteristik protein putih telur mentah antara lain bersi!at racun baik untuk he$an maupun manusia seperti a&idin, !la&oprotein dan sebagainya. /leh karena itu sebaiknya dilakukan pemanasan supaya daya racunnya sirna *S. :mma, 2005+. erdasarkan hasil yang diperoleh, telah diketahui mengenai si!at"si!at protein setelah diberikan beberapa perlakuan. Perlakuan tersebut diantaranya adalah ditambahkan asam kuat, ditambahkan basa kuat, dan dipanaskan. Pada tabel, menun%ukkan hasil tentang si!at am!oter pada protein yang ada pada putih telur. Putih telur mempunyai p) a$al 6 dengan tekstur kental dan bening. Pemberian 1 ml )2S/4 mengakibatkan p) putih telur menurun, gumpalannya bertambah dan $arnanya semakin putih pekat. Setelah diberi perlakuan pemanasan, si!at telur tersebut berubah men%adi $arna putih dan padat serta baunya lebih menyengat. -ni mengakibatkan ter%adinya denaturasi protein yang menyebabkan protein mengalami si!at koagulasi *menggumpal+. Sedangkan pemberian 1 ml a/) mengakibatkan p) putih telur meningkat, a/) yang bersi!at basa dilakukan mengakibatkan terbuktikannya adanya ikatan peptida pada protein karena larutan tersebut akan bereaksi dengan polipeptida. Selain itu larutan a/) mengakibatkan ter%adinya koagulasi dan larut, ini ter%adi karena a/) memiliki si!at panas dan merupakan at kimia yang memiliki konstanta di elektrolit yang tinggi yang mengakibatkan kerusakan pada protein putih telur. #elarutan protein akan berkurang bila ke dalam larutan protein ditambahkan garam"garam anorganik seperti oksida, sul!at, karbonat, dan para halida, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristi$a pemisahan protein ini disebut salting out. Setelah dipanaskan sampel ter%adi denaturasi yang mengakibatkan ikatan peptida rusak yang ditandai dengan adanya endapan men%adi koagulasi *menggumpal+ dan bau lebih menyengat. Setelah dipanaskan sampel kemudian diberi ninhidrin. =eagen ninhidrin berguna untuk mendeteksi asam amino dan menetapkan konsentrasinya dalam larutan. Sampel yang ditambahkan ninhidrin membentuk senya$a aldehid yang disertai pembebasan /2 dan )3. alam perlakuan akan terlihat adanya perubahan saat ditambahkan larutan asam, basa, ataupun ninhidrin akan ter%adinya si!at denaturasi dan koagulasi. erdasarkan data kelompok yang lainnya dengan sampel yang sama. Perlakuan praktikum tersebut adalah ditambahkan asam lemah, ditambahkan basa lemah, dan dipanaskan. Pada penambahan asam lemah mengakibatkan p) putih telur menurun,
bergumpal dan terdapat endapan. asam yang sedikit #arena asam lemah menghasilkan ion yang ada dalam larutannya *hanya terionisasi sebagian+, karena sampel masih ada sedikit cairan didalamnya. )al ini ter%adi karena si!at protein yang koagulan am!oter. Setelah dipanaskan $arna men%adi putih pekat dan menggumpal, ini akan merusak struktur primer protein karena terdenaturasi. Sedangkan, pada penambahan basa lemah. p) putih telur men%adi meningkat, ber$arna putih kekuningan dan agak encer. -ni dikarenakan karena basa menghasilkan ion /). Setelah dipanaskan sampel ter%adi koagulasi dan bau menyengat. #elompok 6 dan kelompok 10 menggunakan sampel daging. Sampel daging yang ditambahkan asam lemah, asam kuat dan basa lemah, basa kuat akan mengalami perubahan men%adi lunak dan putih memucat. Setelah dipanaskan akan ada gumpalan. )al ini menandakan bah$a daging yang dipanaskan mengalami koagulasi dan denaturasi dimana daging men%adi yang lunak dan ada gumpalan. #oagulasi timbul karena adanya penarikan mantel air dari molekul"molekul protein, dan dapat ter%adi karena enim yang dapat menghidrolisis protein tersebut. enaturasi ini ditandai dengan adanya perubahan tekstur daging yang sebelumnya keras men%adi lunak dan p) berubah. Saat ditambahkan dengan ninhidrin, daging mengalami penggumpalan *koagulasi+. #elompok 11 dan kelompok 12 menggunakan sampel tulang. ulang yang sudah ditumbuk ditambahkan asam dan basa kuat, serta asam dan basa lemah. ulang men%adi pucat dan bau amis. )al ini mendakan ter%adinya denaturasi protein. Setelah diberi ninhidrin, tulang men%adi lunak. -tupun menandakan ter%adinya denaturasi protein yang ditandai dengan perubahan tekstur dan struktur tulang, tetapi tidak ter%adi koagulasi. Pada perubahan p), itu sangat %elas terlihat yang sebelumnya p) netral sesudah perlakuan men%adi asam dan basa itu menun%ukkan denaturasi protein. #elompok 13 dan kelompok 14 menggunakan sampel kulit ikan. #ulit ikan ditambahkan dengan asam dan basa kuat, serta asam dan basa lemah mengalami perubahan men%adi $arna kekuningan, hal ini karena pengaruh dari si!at asam dan basa terhadap kulit. Setelah dipanaskan, kulit men%adi hancur karena ter%adi proses denaturasi. Selain itu, tidak ter%adi koagulasi tetapi hanya sa%a ada pemisahan antara cairan dan sampel kulit ikan. Setelah itu ditambahkan ninhidrin, kulit men%adi hancur dan cairan berubah $arna men%adi agak kemerahan. #elompok 15 dan kelompok 18 menggunakan sampel telur yang berupa putih telur. Putih telur yang ditambahkan asam basa kuat dan asam basa lemah mengalami denaturasi dan koagulasi dengan baik. Saat ditambahkan asam dan basa sampel mengalami perubahan $arna men%adi putih pucat dan ter%adi endapan, setelah itu dipanaskan ter%adi gumpalan. Proses
pemanasan menyebabkan putih telur men%adi terdenaturasi sehingga serabut o&omucin terurai men%adi struktur yang lebih sederhana. 'danya pemanasan %uga akan mengakibatkan koagulasi protein, karena senya$a protein bersi!at am!oter yaitu dapat bereaksi dengan asam ataupun basa. #emudian sampel ditambahkan ninhidrin, dalam perlakuan a kan terlihat adanya perubahan saat ditambahkan larutan asam, basa, ataupun ninhidrin akan ter%adinya si!at denaturasi dan koagulasi.
KESIMPULAN
erdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan dapat disimpulkan bah$a, protein dapat terdenaturasi dan terkoagulasi karena penambahan asam dan basa ataupun karena dipanaskan. enaturasi ter%adi akibat perubahan struktur protein yang menyebabkan pemutusan lipatan antara asam amino dan struktur primer protein. Selain itu penambahan basa pada protein membuktikan adanya ikatan peptida pada protein karena larutan tersebut akan bereaksi dengan polipeptida. #oagulasi adalah perubahan struktur protein akibat adanya pemanasan dengan suhu yang tinggi. #oagulasi ada yang bersi!at am!oter dan re&ersible, contohnya sa%a am!oter pada sampel putih telur. #on!igurasi protein dapat berubah dengan mengalami degrasi dimana dapat menghasilkan molekul yang lebih sederhana dan hasil sampingan. Pada semua sampel yang diu%i protein mengalami denaturasi dan koagulasi, namun pada prosesnya ada yang berlangsung secara cepat dan ada yang berlangsung secara lambat.
DAFTAR PUSTAKA
(ehninger *1668+. Dasar-dasar Biokimia. akarta9 :rlangga.
)art, ) *167+. Kimia Organik . alih bahasa9 Sumanir 'hmadi, :rlangga, akarta.
S, :mma >irakusumah *2005+. Menikmati Telur Bergizi, Lezat, dan Ekonomis. akarta9 P @ramedia Pustaka tama.
Putra,
Surya
icky
*2013+.
Si!at
Fisik
#imia$i
Protein.
ari9
https9AA$$$.academia.eduA841731AperubahanDproteinDsecaraD!isikDmaupunDkimia$ i *diakses pada tanggal 04 o&ember 2014, pada pukul 21.00 >-+.
Fuad *2014+. Si!at Protein. ari9 http9AAin!o.!uadshi!u.comAlaporan"si!at"si!at"proteinA *diakses pada tanggal 04 o&ember 2014, pada pukul 20.30 >-+.
iam *2013+. Si!at #imia Protein. ari9 http9AAniamts.blogspot.comA2013A08Asi!at"kimia" protein"laporan"praktikum.html *diakses pada tanggal 05 o&ember 2014, pada pukul 20.40 >-+.
Purba,
-m!rantoni
*2012+.
Protein
dan
'sam
'mino.
ari9
http9AAim!ran"
im!ranpurba.blogspot.comA2013A01Aprotein.html *diakses pada tanggal 05 o&ember 2014, pada pukul 21.00 >-+.
LAMPIRAN
Sampel tanpa perlakuan
Sampel yang ditambahkan a/)
Sampel yang telah ditambahkan larutan
Sampel yang dipanaskan pada hot plate
