LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR
DI SUSUN OLEH
:
1. A Iqbal Banu Aji
(H3113001)
2. Adliah Shabrina P
(H3113005)
3. Arifin Azis
(H3113019)
4. Cahyaning Putri
(H3113026)
5. Febriolla Sekar sari
(H3113041)
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET 2013
ACARA III PROTEIN DAN LEMAK
A. Pendahuluan
1.
Latar Belakang Setiap hari kita membutuhkan suplai energi. Suplai energi biasanya berasal dari makanan yang mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh tubuh seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Protein ( asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “ yang paling utama” ) adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Sedangkan lemak lebih merujuk pada sekelompok besar molekul-molekul alam yang terdiri atas unsur-unsur karbon hidrogen, dan oksigen meliputi asam lemak, malam, sterol,vitamin-vitamin yang larut dalam lemak (contohnya A, D, E, dan K), ,monogliserida, digliserida, fosfolipid, glikolipid, terpenoid (termasuk di dalamnya getah dan steroid) dan lain lain. Tujuan dari praktikum protein dan lemak adlah untuk mengetahui beberapa sifat umum dan khusus dari protein dan lemak. Sedangkan manfaat dari praktikum ini adalah kita dapat mengetahui lebih dekat mengenai protein dan mengetahui ketengikan pada minyak secara kualitatif.
2.
Tujuan Praktikum Tujuan dari praktikum Protein dan Lemak adalah :
a. Memahami salah satu sifat protein, yaitu denaturasi b. Mengetahui terjadinya ketengikan pada minyak secara kualitatif
3. Waktu dan Tempat Praktikum Praktikum Protein dan Lemak ini dilaksanakan pada hari Rabu tanggal 16 September 2013 pukul 09.00-11.00 WIB bertempat di Laboraturium Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret.
B. Tinjauan Pustaka
Protein merupakan suatu zat makanan yang penting bagi tubuh karena zat ini di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor,belerang dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti tembaga dan besi. Protein
dapat
digolongkan
menurut
struktur
susunan
molekulnya,
kelarutannya, adanya senyawa lain dalam molekul tingkat degradasi, dan fungsinya. Struktur Susunan Molekul a. Protein fibriler/skleroprotein adalah protein yang berbentuk serabut. Protein
ini tidak larut dalam pelarut-pelarutencer, baik larutan garam, asam, basa ataupun alkohol. Kadang-kadang protein ini disebut albuminoid dan sklerin. Contoh fibriler adalah kolagen yang terdapat pada tulang rawan, myosin pada otot, keratin pada rambut, fibrin pada gumpalan darah. b. Protein Globuler/sferoprotein yaitu protein yang berbentuk bola. Protein ini banyak terdapat pada susu, telur, dan daging. Protein ini dapat larut dalam garam dan asam encer.Protein ini mudah terdenaturasi.
Kelarutan
Menurut kelarutannya protein globuler dapat dibagi menjadi : a. Albumin : larut dalam air dan terogulasi oleh panas. Contohnya albumin telur, albumin serum, dan laktalbumin dalam susu.
b. Globulin : tidak larut dalam air, terkoagulasi oleh panas. Larut dalam larutan garam encer, dan mengendap dalam larutan garam konsentrasi tinggi. c. Glutelin : tidak larut dalam pelarut netral tetapi larut dalam asam atau basa encer. d. Prolamin : larut dalam alkohol 70-80% dan tidak larut dalam air maupun alkohol absolut. e. Histon : larut dalam air dan tidak larut dalam amonia encer. f. Protamin : protein paling sederhana dibandingkan protein-protein lain, tetapi lebih kompleks daripada pepton dan peptide. Protein ini larut dalam air dan tidak terkoagulasi oleh panas.
Tingkat Degradasi
Protein dapat dibedakan menurut tingkat degradasinya. Degradasi biasanya merupakan tingkat permulaan denaturasi. a. Protein alami adalah protein dalam keadaan seperti protein dalam sel. b. Turunan protein yang merupakan hasil degradasi protein pada tingkat permulaan denaturasi. Dapat dibedakan protein turunan primer (protean, metaprotein), protein turunan sekunder (proteosa, pepton, dan peptide). Protein sekunder merupakan hidrolisis yang berat (Winarno,1984) Bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah, maka dikatakan protein ini mengalami denaturasi. Salah satu penyebab denaturasi suatu protein adalah perubahan temperature. Memasak putih telur merupakan contoh denaturasi nonreversible. Suatu putih telur adalah cairan tak berwarna yang mengandung albumin, yakni protein globular yang larut. Pemanasan putih telur ini mengakibatkan albumin itu membuka lipatan dan mengendap dihaslkan suatu zat padat putih. Perubahan pH juga dapat mengakibatkan denaturasi. Bila susu menjadi asam perubahan pH yang disebabkan oleh pembentukan asam laktat akan menyebabkan penggumpalan
susu, atau pengendapan protein yang semula larut. Faktor-faktor lain yang menyebabkan denaturasi adalah detergen, radiasi, zat, pengoksidasi, atau pereduksi. Denaturasi dapat bersifat reversible jika suatu protein hanya dikenai kondisi denaturasi lembut, seperti sedikit perubahan pH (Fessenden, 1989) Denaturasi protein dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tertier dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Karena itu, denaturasi dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul protein. Ada dua macam denaturasi protein,yaitu pengembangan rantai peptida dan pemecahan protein menjadi unit yang lebih kecil tanpa disertai pengembangan molekul. Terjadinya kedua jenis denaturasi ini tergantung pada keadaan molekul. Yang pertama terjadi pada rantai polipeptida, sedangkan yang kedua terjadi pada bagian-bagian molekul
yang
tergabung
dalam
ikatan
sekunder.
Ikatan-ikatan
yang
dipengaruhi oleh proses denaturasi ini adlah ikatan hidrogen, ikatan hidrofobik misalnya pada leusin, valin, fenilalanin, triptofan yang saling berikatan membentuk suatu miseel dan tidaklarut dalam air, ikatan ionik antara gugus bermuatan positif dan gugus bermuatan negatif, dan ikatan intramolekuler seperti yang terdapat pada gugus disulfida dalam sistim (Winarno, 1992) Protein yang terdenaturasi akan mengendap karena gugus-gugus yang bermuatan positif dan negatif dalam jumlah yang sama atau netral atau dalam keadaan titik isoelektrik. Pada denaturasi terjadi pemutusan ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik dan ikatan garam hingga molekul protein tidak punya lipatan lagi. Pengembangan molekul protein yang terdenaturasi akan membuka gugus reaktif yang ada pada rantai polipeptida. Selanjutnya akan terjadi pengikatan kembali pada gugus reaktif yang sama atau berdekatan. Bila unit ikatan yang terbentuk cukup banyak sehingga protein tidak lagi terdispersi sebagai suatu koloid, maka protein akan mengalami koagulasi. Apabila ikatanikatan antara gugus-gugus reaktif protein tersebut menahan seluruh cairan, akan terbentuklah gel. Sedangkan bila cairan terpisah dari protein yang terkoagulasi itu, maka protein akan mengendap. Perlakuan panas dapat
memberikan pengaruh yang menguntungkan dan merugikan terhadap protein. Pengaruh yang menguntungkan yaitu meningkatkan daya guna protein, sebab adanya pemanasan pada proses pengolahan dapat menginaktifkan atau menurunkan protein inhibitor. Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airn ya menurun (Winarno,1992) Ikatan peptida protein tidak seluruhnya dapat terputus akibat denaturasi, karena struktur primer protein tetap sama setelah proses denaturasi. Pada struktur protein tersier, terdapat empat jenis interaksi yang membentuk ikatan pada rantai samping seperti : ikatan hidrogen, rantai garam, ikatan disulfida dan interaksi hidrofobik nonpolar, yang kemungkinan mengalami gangguan. Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul bagian dalam yang bersifat hidrofobik akan keluar sedangkan bagian hidrofilik akan terlipat ke dalam. Pelipatan atau pembalikan akan terjadi bila protein mendekati pH isoelektris lalu protein akan menggumpal dan mengendap. Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang menjadi asimetrik, sudut putaran optis larutan protein juga akan meningkat. Ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik nonpolar protein dapat dirusak akibat panas. Energi kinetik yang meningkat akibat suhu tinggi dapat menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar semakin cepat sehingga merusak ikatan molekul tersebut. Selain itu, energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi nonkovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida. Asam atau basa akan memecah ikatn ion intramolekul yang menyebabkan koagulasi protein. Semakin lama protein bereaksi dengan asam atau basa kemungkinan besar ikatan peptida terhidrolisis sehingga struktur primer protein rusak. Asam lemah, yaitu asam yang dalam air sebagian kecil molekulnya terurai menjadi ion-ionnya atau hanya akan berdisosiasi sebagian dalam larutan yang asam. Asam kuat adalah asam yang dalam air sebagian besar atau seluruh molekulnya terurai menjadi ion-ionnya (Ophart,C.E,2003)
Protein yang menggumpal atau mengendap merupakan salah satu ciri fisik dari terdenaturasinya suatu protein. Terjadinya denaturasi pada protein ini dapat disebabkan oleh banyak faktor, seperti pengaruh pemanasan, asam atau basa, garam dan pengadukan. Masing-masing cara mempunyai pengaruh yang berbeda-beda terhadap denaturasi protein. Protein akan mengalami denaturasi apabila dipanaskan pada suhu 50 0C samapai 800C. Laju denaturasi protein dapat mencapai 600 kali untuk tiap kenaikan 10 0C. Koagulasi ini hanya terjadi apabila larutan protein berada pada titik isoeletriknya. Protein yang terdenaturasi pada titik isoelektrinya masih dapat larut pada pH di luar titik isoeletrik tersebut. Air ternyata diperlukan untuk proses denaturasi oleh panas (Poedjiadi,1994) Mekanisme penggumpalanprotein sebenarnya masih belum sepenuhnya diketahui, namun paling tidak melalui 2 cara. Pertama, akibat denaturasi protein. Pertama, akibat denaturasi protein, konformasi molekul protein berubah, baik karena pemanasan atau kimiawi. Kedua, tahap penggumpalan karena peristiwa denaturasi protein merupakan syarat mutlak, dimana penggumpalan akan membuka kesempatan molekul protein saling berinteraksi satu dengan lainnya, sehingga peristiwa gelatinasi atau terbentuknya gel terjadi (Simon,2009) Sifat-sifat fungsional protein dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok utama , yaitu (1) sifat hidrasi (berhubungan dengan interaksi proteinair) seperti daya ikat air, kebasahan, daya lekat, kekentalan, dan kelarutan ; (2) sifat yang berhubungan dengan interaksi protein-protein seperti pembentukan gel, dan (3) sifat-sifat permukaan seperti tegangan permukaan, emulsifikasi dan pembentukan buih (Cheftel,1985) Lemak merupakan sumber energi yang besar, mensuplai sekitar 9 kalori per gram dari protein dan karbohidrat. Meskipun lemak merupakan pensuplai energi, namun energi dapat pula diperoleh dari karbohidrat dan protein. Monomer lemak antara lain adalah asam-asam lemak.
Asam Lemak (Fatty Acid)
Ada
3
kelas
berdasarkan
ketidakjenuhannya
atau
jumlah
ikatan
rangkapnya : 1. Saturated Fatty Acid (SFA) atau asam lemak jenuh - tanpa ikatan rangkap 2. Mono Unsaturated Fatty Acid (MUFA) – memiliki 1 ikatan rangkap 3. Poly Unsaturated Fatty Acid (PUFA) – memiliki 2-7 ikatan rangkap Asam Lemak Essensial
Asam lemak essensial adalah asam lemak yang tidak dapat disintesis oleh tubuh sehingga diperlukan asupan dari luar (pangan/suplemen). Yang termasuk dalam asam lemak essensial adalah Asam linoleat (LA) dan Asam Linolenat (LNA). Asam-asam lemak tidak jenuh resebut disebut essensial karena diperlukan untuk mencegah beberapa abnormalitas pada kulit serta dalam pertumbuhan dan reproduksi. Asam lemak essensial diperlukan untuk memelihara permeabilitas dan fragilitas kapiler yang normal pada tikus. Pengurangan asam lemak essensial dalam ransum menyebabkan perubahan mprfologis dan metabolis pada banyak organ dari berbagai jenis hewan. Minyak jagung, miyak biji bunga matahari dan minyak biji kapas kaya akan asam linoleat. Minyak kedelai, flaxseed oil, dan canola oil kaya akan asam linolenat. Asam lonileat termasuk omega3, sedangkan asam lionolenat termasuk omega6. Kandungan LNA dati ASI ibu vegetarian 2kali lebih banyaj dibandingkan ibu nonvegetarian (Jurnal Nasional,2007) Sebab-sebab kerusakan lemak : a. Penyerapan bau (tainting) Lemak bersifat mudah menyerap bau. Apabila bahan pembungkus dapat menyerap lemak, maka lemak yang terserap ini akan teroksidasi oleh udara sehingga rusak dan berbau. Bau dari bagian lemak yang rusak ini akan diserap oleh lemak yang ada dalam bungkusan yang mengakibatkan seluruh lemak menjadi rusak.
b. Hidrolisis Dengan adanya air, lemak dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak. Reaksi ini dipercepat oleh basa, asam dan enzim-enzim. Hidrolisis menurunkan mutu minyak goreng. Minyak yang telah terhidrolisis smoke-pointnya menurun, bahan-bahan menjadi coklat dan lebih banyak menyerap minyak. c. Oksidasi dan ketengikan Kerusakan lemak yang utama adalah timbul bau dan rasa tengik yang disebut proses ketengikan. Hal ini disebabkan oleh otooksidasi radikal asam lemak tidak jenuh dalam lemak. Otooksidasi dimulai dengan pembentukan radikal-radikal bebas yang disebabkan oleh faktor-faktor yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya, panas, peroksida, lemak atau hodroperoksida. Molekul-molekul yang mengandung radikal asam lemak penuh mengalami oksidasi dan menjadi tengik. Bau tengik yang tidak sedap tersebut disebabkan oleh pembentukan senyawa-senyawa hasil pemecahan hodroperoksida (Winarno,1984)
C. Alat, Bahan dan Cara Kerja 1. Alat
Tabung reaksi
Pipet tetes
Pipet ukur
Cawan porselin
2. Bahan
4 ml kasein 2%
1 ml larutan ninhidrin 0,1%
2 ml minyak lama
2 ml minyak baru
Larutan eter
1,5 ml putih telur
Aquades
Alkohol
Susu
Larutan ammonium sulfat
Minyak tengik
10 ml phloroglucinol 0,1%
HCl pekat
Kertas buram
3. Cara Kerja
a. Reaksi Ninhidrin 4ml kasein 2% atau 1M Glisin
Dua tabung reaksi bersih
Ditambahkan 1ml ninhidrin 0,1%
Dicampur baik-baik
Dididihkan selama 1-2menit
Dicatat warna yang terjadi
b. Tes Noda Lemak 2 sampel
4 ml eter
Dimasukkan ke dalam tabung
Digojog dan dibiarkan sesaat sampai lapisan eter keluar
Lapisan eter diambil dengan pipet
Dipindahkan ke dalam cawan prselin kering
Eter diuapkan dengan cara dikipasi
Setelah kering dan eter menguap habis,diambil kertas
Diusapkan pada cawan
Dicatat hasilnya
c. Denaturasi Protein
putih telur dan air 1,5ml
1,5 ml yang lain
alkohol
1,5ml yang lain
Amonium sulfat jenuh+air
Dipanaskan dalam tabung reaksi dengan api kecil
Dimasukkan dalam tabung reaki
Diteteskan,diamati ,dan ditambahakn air
Dimasukkan dalam tabung reaksi
Dilarutkan
d. Uji Kreis
10ml sampel+10ml phologlucinol 0 1%+10ml HCl ekat
Dikocok sekitar 20 detik
Jika terbentuk warna pink menunjukkan telah terbentuk malonaldehid
Dibandingkan dengan aroma tengik yang tercium secara organoleptik
D. Hasil Pengamatan dan Pembahasan
Tabel 3.1 Hasil Percobaan Reaksi Ninhidrin No
Sampel
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Kasein Kasein Kasein Kasein Glisin Glisin Glisin Glisin Glisin
Warna Sesusah Bening Bening Bening Bening Ungu muda Ungu muda Ungu muda Ungu muda Ungu muda
Sebelum Bening Bening Bening Bening Ungu pekat Ungu pekat Ungu pekat Ungu pekat Ungu pekat
Keterangan Tidak ada asam amino Tidak ada asam amino Tidak ada asam amino Tidak ada asam amino Ada asam amino Ada asam amino Ada asam amino Ada asam amino Ada asam amino
Pembahasan : Prinsip Uji Ninhidrin, hasil sudah sesuai teori
Tabel 3.2 Hasil Percobaan Tes Noda Lemak No
Sampel
1
Minyak baru 7 Minyak lama 8 9
2
Perubahan yang terjadi
Keterangan
transparan
Terdapat noda lemak
transparan transparan
Terdapat noda lemak Terdapat noda lemak
Pembahasan : prinsip tes noda lemak adalah untuk mengetahui ada atau tidaknya lemak yang terkandung di dalam suatu larutan Tabel 3.3 Hasil Percobaan Denaturasi Protein Sampel albumin
susu
Perlakuan yang terjadi Pemanasan + alkohol +amonium Pemanasan + alkohol + amunium
Hasil menggumpal menggumpal menggumpal hanya pecah hanya pecah hanya pecah
Keterangan Denat non reversible Denat non reversible Denat non reversible Denat reversible Denat reversible Denat reversible
Pembahasan : Denaturasi adalah susunan lipatan ilmiah pada protein
Tabel 3.4 Hasil percobaan Uji Kreis Sampel Minyak tengik Minyak baru
Warna Awal Kuning jernih Jernih
Aroma Akhir Pink
Awal Tengik
Pink
Aroma minyak
Akhir Tengik menyengat Tengik Menyengat
Keterangan Terbentuk malonaldehid Terbentuk malonaldehid
Pembahasan : Faktor ketengikan pada minyak adalah telah terpakainya suatu minyak(minyak bekas),kontaminasi minyak terhadap udara luar,minyak telah terbuka.
DAFTAR PUSTAKA
Winarno F G.1984. Kimia Pangan dan Gizi.Gramedia Pustaka Utama:Jakarta. Fessenden,Ralph J dan Joan S Fessenden.1989. Kimia Organik Edisi Ketiga.Erlangga:Jakarta. Triyono,Agus.2010. Mempelajari Pengaruh Penambahan Beberapa Asam pada Proses Isolasi Terhadap Tepung Protein Isolat Kacang Hijau(Phaseoulus radiatus L).Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna-LIPI.Seminar Rekayasa Kimia dan Proses.Subang E Prangdimurti, NS Palupi dan FR Zakaria.2007. Metode Evaluasi Nilai Biologis Karbohidrat dan Lemak .Modul e-Learning ENBP,Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan-Fateta-IPB 2007.Bogor
