PEMBUATAN WHEY PROTEIN DAN PEMURNIAN PROTEIN
Protei Protein n merupak merupakan an bahan bahan makanan makanan yang yang sangat sangat pentin penting g dalam dalam menyusun komponen-komponen sel, terutama dalam proses pertumbuhan dan perkembangan mahluk hidup. Kadar protein yang terdapat dalam susu berkisar antara 2,8 persen sampai 4,0 persen (Chandra, 2011. 2011. !olekul protein adalah sebuah polimer dari asam " asam amino yang digabungkan dnegan ikatan " ikatan i katan peptide. #sam amino merupakan unit dasar dari struktur protein. $emua asam " asam amino mempunyai sekurang " kurangnya satu gugus amino (-%& 2 pada posisi al'a dari rabtai karbon dari suatu gugusan karboksil (-C& ()ilman, 1*8+. #sam #sam " asam amino amino selalu selalu mengan mengandun dung g sedikit sedikitny nyaa satu satu gugus gugus donor proton (asam dan sedikitnya satu gugus aseptor proton (basa. &al tersebut dikarenakan adanya iteron. otteron disebabkan adanya baik gugus pemberian proton (asam maupun gugus penenrima proton (basa. /eng /engan an adan adanya ya suat suatu u gugu guguss berm bermua uatan tan dapa dapatt meng mengaki akiba batk tkan an suatu suatu perubahan pada struktur protein. Perubahan p& larutan protein dapat meng mengub ubah ah kead keadaan aan ioni ionisa sasi si dari dari gugu guguss " gugu guguss rant rantai ai ampi amping ng yang yang terionisasi dari asam amino, yang mengakibatkan perubahan dramati dan serin sering g
irre irreers ersibl iblee
dalam dalam struk struktu turr
prot protei ein. n. !isal !isalny nyaa
pena penamb mbah ahan an
sembarang asam apada susu akan mengakibatkan pengendapan dari kasein protein susu (Page. 1*8*. Protein susu terdiri atas dua kelompok protein utama yaitu kasein dan hey. $usu sapi mengandung protein yang terdiri atas 80 kasein dan 20 hey (Copriyadi, 2008. /idalam air susu 3uga terdapat glonulin dalam dalam 3umlah 3umlah yang yang sedikit sedikit.. Protei Protein n didalam didalam air susu susu 3uga 3uga merupa merupakan kan penentu kulaitas air susu sebagai bahan konsumsi ($aleh, 2004 2004 Prot Protein ein dida didalam lam tubu tubuh h berg bergun unaa sebag sebagai ai at at pemb pemban angu gun n atau atau pertumbuhan karena protein merupakan pembentuk 3aringan baru dalam tubuh. Protein 3uga ber'ungsi sebagai pengatur dalam metabolism tubuh.
$elain itu 3uga protein merupakan komponen pembentuk antibody untuk pertahanan daya tahan tubuh. Karena 'ungsi protein bagi tubuh sangat penting, maka perlu adanya u3i seara kualitati'. $alah satunya dengan metode biuret. /alam metode biuret disiapkan masing " masing larutan sampel 2 dalam air diambil 1 ml sampel ditambahkan 1 ml %a& 10 , kemudian ditambahakn beberapa tetes larutan Cu$4 0.1 dikotak. eaksi positi' ditun3ukkan dengan terbentuknya arna ungu ( #ndayani, 2011. Kasein dapat diendapapkan oleh asam, enim rennet, dan alkohol. $elain penambahan asam, pengendapan kasein susu 3uga dilakukan dengan penambahan renin, yaitu suatu enim proteolitik yang diperoleh dari induk sapi betina. leh karena itu, susu dapat dikoagulasikan (digumpalkan oleh asam yang terbentuk di dalam susu sebagai aktiitas dari mikroba.Kasein merupakan protein yang stabil terhadap pemanasan dan tidak mengalami denaturasi bila air susu dipanaskan ($igit 5 !u'idah, 2011. Protein yang akan dimurnikan pada praktikum ini adalah 6/& (6aktat dehidrogenase. /imana 6/& ini merupakan enim. Protein yang paling berariasi dan mempunyai kekhususan tinggi adalah protein yang mempunyai aktiitas katalisa, yakni, enim. &ir semua reaksi kimia biomolekul organik di dalam sel dikatalisa oleh enim. 6ebih dari 2000 3enis enim, masing-masing dapat mengkatalisa reaksi kimia yang berbeda, telah ditemukan di dalam berbagai bentuk kehidupan. (6ehninger, 1*82 6aktat dehidrogenase (6/& atau 6/ adalah sebuah enim yang ditemukan pada binatang, tumbuhan dan prokariot. /ehidrogenase adalah enim yang mentrans'er hidrat dari satu molekul ke molekul lain. 6aktat dehidrogenase mengkatalisis konersi
piruat
men3adi
laktat dan
sebaliknya, seperti 3uga mengkonersi %#/& men3adi %#/ 7 dan sebaliknya. Kode dari enim ini adalah C nomor 1.1.1.29.
(:ambar di atas menun3ukkan 'ungsi katalitik dari 6/&
(:ambar di atas menun3ukkan mekanisme reaksi dari 6/&
)u3uan dari
pemurnian
protein
adalah
mengisolasi
enim
spesi'ikasi dan ekstra sel ;!entah< (rude yang mengandung banyak komponen lain. !olekul-molekul keil dapat disingkirkan leat dialisis atau 'iltrasi gel, asam nukleat melalui pengendapan dengan antibiotik streptomisin, dan seterusnya. Pemurnian enim dan sumbernya yang alami merupakan hal yang penting, khususnya guna mengidenti'ikasi si'at serta peran modi'ikasi postranslasi yang ber'ungsi mengatur lokasi enim serta e'isiensi katalik ($unardi, 2004. =raksinasi merupakan proses pemisahan suatu larutan men3adi 'raksi atau bagian- bagian tertentu. Pembagian atau pemisahan ini didasarkan pada bobot, massa 3enis dari tiap'raksi, 'raksi yang lebih berat akan berada paling dasar biasa disebut Pelet sedangkan 'raksi yang lebih ringan akan berada dibagian diatas yang biasa disebut $upernatan. $alah
satuontoh 'raksinasi ialah 'raksinasi subseluler. =raksinasi subseluler ialah pemeahan selmelalui homogenasi dan pemisahan organel-organel dari yang satu degan lainnyamenggunakan alat setri's. =raksinasi biasanya dilakukan pada suhu rendah, biasanya 4>C untuk meminimalisasi degradasi
enim-enim
yang
ada
terhadap
komponen
sel
serta
mempertahankan struktur dan 'ungsi dari organel ($unardi, 2004. $uatu ampuran protein, seperti yang dapat diekstraksi dari 3aringan dengan menggunakan atau larutan garam ener, dapat dipisah pisahkan dengan penambahan sedikit demi sedikit ammonium sul'at. Pertama-tama globulin akan diendapkan dan kemudian dapat dipisahkan dengan sentri'us atau dengan penyaringan. #lbumin mengendap apabila ammonium sul'at dalam larutan tersebut telah 3enuh. Pemisahan dengan menggunakan garam ini, digabungkan dengan perubahan keadaan keasaman larutan dapat memisahkan ampuran protein dengan ukup baik. Pemurnian selan3utnya mungkin memerlukan prosedur kromatogra'i yang lebih teliti (!ontgomery dkk, 1**?. Kelarutan protein akan berkurang bila kedalam larutan protein ditambahkan garam- garam anorganik. Pengendapan terus ter3adi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi, sehingga ter3adi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air. Karena garam anorganik lebih menarik air maka 3umlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang (!ayes dkk, 1**0. Kegunaan dari ammonium sul'at untuk pemisahan protein adalah untuk memperepat dalam menghubungkan klasi'ikasi dari albumin dan globulin. $odium sul'at lebih sesuai untuk pemisahan analitik dari plasma protein (!ontgomery dkk, 1**?. Prinsip utama sentri'ugasi
adalah
memisahkan
substansi
berdasarkan berat 3enis molekul dengan ara memberikan gaya sentri'ugal sehingga substansi yang lebih berat akan berada di dasar, sedangkan substansi yang lebih ringan akan terletak di atas. )eknik sentri'ugasi tersebut dilakukan di dalam sebuah mesin yang bernama mesin
sentri'ugasi dengan keepatan yang berariasi, ontohnya 2@00 rpm (rotation per minute atau ?000 rpm (&olme and Pek, 1**?. Kromatogra'i 'iltrasi gel merupakan metode pemisahan yang tergantung pada pertukaranmolekul terlarut di antara pelarut 'ase gerak dalam pori-pori bahan pengisi kolom yangmenentukan rentang ukuran molekul pada pemisahan yang ter3adi. Pada kromatogra'i 3enisini 'asa diam berupa gel yang terbuat dari dekstran, suatu bahan hasil ikatan silang molekul-molekul polisakarida. Aahan ini bila dimasukkan dalam air akan menggembung denganmembentuk
saringan
berpori dengan ukuran
poripori tertentu. Pori-pori akan menehanmolekul komponen-komponen berdasarkan ukurannya (berat molekul. !olekul dengan beratmolekul dari 100 sampai berapa 3uta dapat dipisahkan dengan teknik ini (!ayes dkk, 1**0. Pembahasan
VI. PEMBAHASAN
#. Pembuatan hey Pada perobaan pembuatan hey ini dilakukan dengan ara memanaskan sampel susu sapi sebanyak 200 ml sampai suhu *00,. Pemanasan ini bertu3uan untuk menurunkan kelarutan protein sehingga dapat mengendapkan protein susu pada kondisi yang sesuai atau pemanasan ini dapat menyebabkan denaturasi rusaknya struktur protein sehingga memperepat pengendapan protein. $etelah suhu susu menapai *00 dimasukkan 1 gram asam sitrat kedalam susu, diaduk susu hingga diperoleh endapan yang menggumpal. Penambahan asam mengakibatkan penambahan ion &7 sehingga akan menetralkan protein dan menu3u terapainya p& isoelektrik dari asein. Pada titik isoelektrik ini asein bersi'at hidro'obik, asein akan berikatan antar muatannya sendiri membentuk lipatan ke dalam sehingga ter3adi pengendapan yang relati' epat. /alam kondisi asam atau p& yang rendah, kasein akan mengendap
karena memiliki kelarutan yang rendah pada kondisi asam. Kasein merupakan 3enis protein yang tidak mudah larut dalam asam sehingga pada saat susu direaksikan dengan asam sitrat. Kasein akan mengendap dan tidak akan larut. &al ini disebabkan karena asam asetat hanya dapat mengikat molekul-molekul air yang melingkupi protein tanpa dapat mengikat asam-asam amino penyusun proteinnya. Aerdasarkan hasil penyaringan kasein atau protein yang mengendap 80 dan hey atau asam amino esensial 20. Kasein dapat merusak senyaa kimia. Bhey dapat digunakan sebagai nutrisi tubuh. $etelah susu terpisah men3adi dua 'ase, selan3utnya dilakukan penyaringan. &asil yang didapat yaitu kasein berupa endapan dan 'iltrat yaitu hey. A. #nalisis kualitati' protein 3i biuret merupakan 3enis pengu3ian untuk identi'ikasi protein seara umum. Aerarti u3i Aiuret akan selalu memberikan hasil positi' untuk semua 3enis protein. Prinsipnya adalah pengukuran serapan ahaya oleh ikatan kompleks berarna ungu yang ter3adi bila protein bereaksi dengan ion Cu27 dalam suasana basa. eagen biuret terdiri dari Cu$4 dalam aDuadest, dan %a&. Cu$4 sebagai penyedia ion Cu27 yang nantinya akan membentuk kompleks dengan protein dan %a& ber'ungsi sebagai penyedia suasana basa. $uasana basa akan membantu membentuk Cu(&2 yang nantinya akan men3adi Cu27 dan 2&-. &al ini membantu untuk membentuk kompleks dengan nitrogen dari karbon dari ikatan peptida dalam larutan basa. Perubahan pada arna sampel u3i akan memberikan hasil yang positi' atau negati'. )er3adinya arna ungu terbentuk dari ikatan antara Cu dan %, unsur % terdapat pada peptida menghasilkan Cu% yang ter3adi dalam suasana basa. Pada perobaan kualitati' protein ini dengan ara mengu3ikan 'iltrat atau hey dengan pereaksi biuret dan pereaksi millon. Pada u3i biuret, 2m6 'iltrat ditambahkan beberapa tetes pereaksi biuret. 6alu larutan
berubah arna dari kuning 3ernih men3adi keunguan pada bagian atas larutan. &al ini disebabkan penambahan Cu$4sehingga terbentuk kompleks antar Cu27dengan gugus amino dari protein. makin kuat intensitas arna ungu yang dihasilkan ini menun3ukan makin pan3ang ikatan peptidanya. !eskipun arna yang dihasilkan tidak terlalu 3elas, tetapi
dengan
adanya
perubahan
arna
men3adi
keunguan
ini
menun3ukkan baha u3i ini positi' terhadap protein. Perubahan arna yang tidak terlalu 3elas ini disebabkan kurang pekatnya sampel dan kandungan proteinnya dalam kadar rendah sehingga tidak terlalu banyak protein yang teridenti'ikasi. Pada u3i dengan pereaksi millon, 2m6 'iltrat ditambahkan pereaksi millon. Pereaksi millon melibatkan penambahan senyaa &g ke dalam protein sehingga pada penambahan logam ini akan menghasilkan endapan putih dari senyaa merkuri. ntuk protein yang mengandung tirosin atau tripto'an penambahan pereaksi millon memberikan arna merah. Eika garam merkuri ditambahkan ke dalam protein, maka akan ter3adi peristia koagulasi (penggumpalan, dimana protein akan menggumpal karena peristia denaturasi (perubahan struktur aal. Protein teragulasi atau mengalami penggumpalan karena ter3adinya denaturasi pada strukturnya, dimana 3embatan sul'ide $-$, direduksi untuk mendapatkan residu asam asam amino penyusun protein. )etapi pada hasil pengamatan, 'iltrate berubah dari sgi arna yaitu berarna kuning muda dan ter3adi endapan namun hanya sedikit. &al ini disebabkan karena kurang pekatnya 'iltrat sehingga proteinhanya sedikit teridenti'ikasi oleh pereaksi millon. C. Pembuatan serbuk hey dengan ara salting out Pada perobaan untuk pembuatan serbuk hey dengan salting out ini dilakukan dengan 10m6 'iltrat ditambahkan garam ammonium sul'at. )erbentuk endapan yang kemudian di saring dengan kertas saring yang
sebelunya telah di tuang, dan endapan yang tersaring di timbang dan di dapatkan konsentrasi rendemen endapan yaitu 11,01. /. Pembuatan serbuk hey dengan ara pengeringan Perobaan dalam pembuatan serbuk hey dengan pengeringan yaitu dengan memasukkan kedalam gelas kimia sebanyak 20 ml 'iltrat, dipanaskan 'iltrat sambil di aduk seara konstan menggunakan batang pengaduk sehingga pemanasan 'iltrat berubah men3adi serbuk. Kemudian dari serbuk yang dihasilkan maka dihitung rendemen endapan yang dihasilkan kering. $ehingga diperoleh rendemen kadar protein sampel sebesar 1?,1*.
Daftar Pustaka
)illman, #llen /.1*8+. Ilmu Makanan Ternak Dasar .Fogyakarta G :ad3ah !ada niersity Press.
Chandra. $. 2011. Penentuan Kadar Casein Pada Susu Kental Manis. Eurnal )eknologi Pangan. online. (reporsitory.ipb.a.id /iakses 08 !aret 2019. Page, /aid $.1*8*. Prinsip – prinsip Biokimia.Eakarta G rlangga. #ndayani, egina.2011. Pengaruh Lama Penyimpanan pada Suhu Kamar dan Lemari Pendingin terhadap Kandungan Protein pada Dadih Kerbau
dengan
Metode
Kjeldahl .$ientia
Hol.1%o.1. $igit 5 !u'idah. 2010. Pengaruh =ermentasi $usu )erhadap Konsentrasi Kandungan Protein. Eurnal Pertanian. online. (e 3ournal.brai3aya.a.id. /iakses 04 #pril 201+. Chandra. $. 2011. Penentuan Kadar Casein Pada Susu Kental Manis. Eurnal )eknologi Pangan. online. (reporsitory.ipb.a.id /iakses 04 #pril 201+. $unardi.2004. /iktat Kuliah ara ara pemisahan. /epokG /ept Kimia =!IP# I !ontgomery. . dkk, 1**?, AIKI!I# $uatu Pendekatan terorientasi Kasus, :ad3ah !ada niersity Press. Fogyakarta. !ayes, P.#., :ranner, /.K., odell, H.B., dan !artin, /.B., 1**0, &olme, /.E and Pek &ael, 1**?, #nalytial Aiohemistry $eond dition, 6ongman $ienti'i 5 )ehnial, %e Fork..
