PENGUJIAN SIFAT FISIK KIMIAWI PROTEIN Hanani Adiwira, 230210130084
ABSTRAK
Protein adalah suatu kelompok makronutrisi berupa senyawa asam amino yang berfungsi sebagai zat pembangun dan pendorong metabolisme dalam tubuh. Zat ini tidak dapat dihasilkan sendiri oleh manusia kecuali lewat makanan seperti halnya makanan yang mengandung protein. Protein tersusun atas unsur Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N) dan kadang-kadang mengandung zat z at Belerang (S), dan Fosfor (P). Denaturasi protein adalah hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh terganggunya ikatan hidrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang memutuskan molekul protein. Akibat dari suatu denaturasi adalah hilangnya banyak sifat-sifat biologis suatu protein. Salah satu penyebab denaturasi protein adalah perubahan temperatur juga penambahan asam atau basa. Pada pemanasan protein akan mengalami denaturasi irreversible atau tidak dapat kembali, sedangkan pada penambahan asam atau basa protein akan mengalami denaturasi reversible atau dapat kembali. Penambahan asam kuat membuat sampel mengalami penurunan pH yang lebih besar daripada penambahan asam lemah. Dan penambahan basa kuat membuat sampel mengalami kenaikan pH lebih besar daripada penambahan basa lemah.
Kata kunci: protein, denaturasi, asam, basa. basa.
PENDAHULUAN
Protein merupakan salah satu dari biomolekul dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, selain polisakarida, lipid, lipid, dan polinukleotida, dan polinukleotida, yang yang merupakan penyusun utama makhluk utama makhluk hidup. Selain hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns oleh Jöns Jakob Berzelius pada Berzelius pada tahun 1838. tahun 1838. Secara Secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang terdiri dari polipeptida dan protein kompleks yang mengandung zat-zat makanan tambahan seperti hern, karbohidrat, lipid atau asam nukleat. Untuk protein kompleks, bagian polipeptida dinamakan aproprotein dan keseluruhannya dinamakan haloprotein. Secara fungsional protein juga menunjukkan banyak perbedaan. Dalam sel mereka berfungsi sebagai enzim, bahan bangunan, bangunan, pelumas dan molekul pengemban. Tapi Tapi sebenarnya protein merupakan polimer alam yang tersusun dari berbagai asam a mino melalui ikatan peptida (Hart, 1987). Sifat-sifat protein beraneka ragam, dituangkan dalam berbagai
sifatnya saat bereaksi dengan air, beberapa reagen dengan pemanasan serta beberapa perlakuan lainnya. Semua molekul dengan jenis protein tertentu mempunyai komposisi dan deret asam amino dan panjang rantai polipeptida yang sama. Protein memili ki fungsi sebagai berikut (Lehninger, 1996): Enzim, merupakan katalis biokimia; Pengukur pergerakan; Alat pengangkut dan penyimpan; Penunjang mekanisme tubuh; Pertahanan tubuh (imune atau anti-bodi); Media perambatan impuls saraf; dan Pengendali pert umbuhan. Denaturasi protein dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap st ruktur 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. Denaturasi protein meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier protein. Sejak diketahui reaksi denaturasi tidak cukup kuat untuk memutuskan ikatan peptida, dimana struktur primer protein tetap sama setelah proses denaturasi. Denaturasi terjadi karena adanya gangguan pada struktur sekunder dan tersier protein. Pada struktur protein tersier terdapat empat jenis interaksi yang membentuk ikatan pada rantai samping seperti; ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida dan interaksi hidrofobik non polar, yang kemungkinan mengalami gangguan. Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein Denaturasi, koagulasi dan redenaturasi dapat dibedakan sebagai berikut. Denaturasi protein adalah suatu keadaan telah terjadinya perubahan struktur protein yang mencakup perubahan bentuk dan lipatan molekul, tanpa menyebabkan pemutusan atau kerusakan lipatan antar asam amino dan struktur primer protein. Koagulasi adalah denaturasi protein akibat panas dan alkohol. Redenaturasi adalah denaturasi protein yang berlangsung secara reveresibel.
METODOLOGI
Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah metode survei. Metode survei adalah penyelidikan yang diadakan untuk memperoleh fakta-fakta. Dalam metode survei juga dikerjakan evaluasi serta perbandingan terhadap hal-hal yang telah dikerjakan orang dalam menangani masalah serupa sehingga hasilnya dapat digunakan dalam pembuatan rencana dan pengambilan keputusan di masa datang. Penyelidikan dilakukan dalam waktu yang
bersamaan terhadap sejumlah individu atau unit, baik secara sensus maupun dengan menggunakan sample. Alat-alat yang digunakan antara lain: beaker glass sebagai wadah tabung reaksi ketika di panaskan, hot plate untuk memanaskan, pHmeter untuk mengidentifikasi pH, mortar untuk menghaluskan sample, cawan petri sebagai wadah untuk sample, tabung reaksi sebagai wadah dimana reaksi terjadi. Bahan-bahan yang digunakan antara lain: NH 3 sebagai basa lemah, NaOH sebagai basa kuat, H2SO4 sebagai asam kuat, CH 3COOH sebagai asam lemah, telur ayam mentah sebagai sample yang di uji, ikan (daging, tulang dan kulit) sebagai sample yang di uji, dan pereaksi ninhidrin sebagai pendeteksi asam amino pada sample. Prosedur kerja dari praktikum ini yaitu :
Disiapkan 5 ml atau 5 g sampel di dalam wadah cawan petri atau beaker glass atau tabung reaksi. pH sampel diukur.
Ditambahkan 1, 3, 5 ml asam atau basa (sesuai pe rlakuan) pada sampel.
Sampel dipanaskan diatas hot plate.
pH sampel diukur setelah peralakuan.
Pereaksi ditambahkan.
Perubahan di amati.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sampel
Kulit ikan
Ditambah asam kuat
Perlakuan Ditambah basa kuat
Dipanaskan
Warna kuning bening
Warna kuning pucat
tekstur keras
Tekstur hancur
Bau menyengat
pH = 7
pH =1
Tekstur hancur
ditambah Ninhidrin = warna
ditambah ninhidrin = tidak
pH =14
berubah menjadi ungu
ditambah ninhidrin = tidak (hasil positif) ada perubahan warna (hasil negatif) (hasil negatif) Tabel 1. Data hasil kelompok laboratorium TPHP sample kulit ikan ada perubahan warna
Perlakuan Sampel
Kulit ikan
Ditambah asam lemah pH= 3 warna berubah dari
Ditambah basa lemah
Dipanaskan
pH= 9
pH= 7 warna berubah
warna berubah dari
abu menjadi keruh menjadi dengan sedikit ungu keunguan Tabel 2. Data hasil kelompok laboratorium Biotek sample kulit ikan coklat menjadi bening
Perlakuan Kelompok
Sampel
+ Asam Kuat (H2SO4) Tidak ada perubahan bentuk Warna tetap pH = 1 + Ninhidrin = tidak ada perubahan warna (hasil negatif)
+ Basa Kuat (KOH)
1
Daging 2 gram
2
Tulang
3
Kulit
4
Telur 2 mL
Bau amis Warna keruh pH = 2 + Ninhidrin = tidak ada perubahan warna (hasil negatif) Warna kuning bening Tekstur hancur pH =1 + Ninhidrin = tidak ada perubahan warna (hasil negatif) Warna putih Terdapat endapan / 2 fase Tekstur padat pH = 1 + Ninhidrin = tidak ada perubahan warna (hasil negatif)
Melebur / Homoger / Cair Warna berubah kuning keruh pH = 13 + Ninhidrin = tidak ada perubahan warna (hasil negatif) Bau amis Warna coklat keruh pH = 14 + Ninhidrin = tidak ada perunahan warna (hasil negatif) Warna kuning pucat Bau menyengat Tekstur hancur pH =14 + Ninhidrin = tidak ada perubahan warna (hasil negatif) Warna kuning pH = 13 + Ninhidrin = warna berubah menjadi ungu kekuningan (hasil positif)
Tabel 3. Data hasil olah seluruh kelompok laboratorium TPHP
Pemanasan
Menggumpal Warna tetap pH = 7 + Ninhidrin = warna berubah menjadi ungu (hasil positif)
Tekstur halus Warna hitam – putih pH = 7 + Ninhidrin = warna berubah menjadi ungu (hasil positif) tekstur keras pH = 7 + Ninhidrin = warna berubah menjadi ungu (hasil positif)
Warna kuning Tekstur padat pH = 10 + Ninhidrin berubah warna putih (hasil negatif)
Sampel yang kami uji adalah kulit ikan. Sumber kolagen pada ikan banyak terdapat pada kulit dan sisiknya. Sisik ikan banyak mengandung senyawa organik antara lain protein sebesar 41-84% berupa kolagen dan ichtylepidin. Jadi dapat disimpulkan bahwa terdapat protein cukup banyak pada kulit ikan. Seperti diketahui panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida. Ada atau tidaknya protein di uji dengan uji ninhidrin. Uji Ninhidrin digunakan untuk menunjukkan adanya asam amino dalam zat yang di uji. Uji ninhidrin berlaku untuk semua asam amino. Ninhidrin (2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) merupakan senyawa kimia yang digunakan untuk mendeteksi gugus amina dalam molekul asam amino, Hasil positif ditandai dengan terbentuknya kompleks berwarna biru/keunguan. Pada percobaan pertama kulit ikan di tambahkan asam dalam tabung reaksi lalu di panaskan dapat dilihat pada tabel bahwa sample tercampur dengan larutan warna kuning dengan ph = 1 ( Asam ) lalu selanjutnya di tambahkan perea ksi ninhidrin dan dipanaskan selama 2 menit. Hasil akhirnya adalah tidak terjadi perubahan apapun juga tidak ada gumpalan. Hal tersebut menandakan bahwa protein berhasil di denaturasi sehingga warna ungu pada larutan tidak muncul. Hal serupa juga terjadi pada saat di tambahkan basa, hasil akhir nya pun mirip dengan warna larutan ungu dan tekstur kulit yang sudah hancur. Setelah di tambahkan basa, pH naik menjadi 14 lalu ditambahkan ninhidrin dan di panaskan namun tidak terjadi apa – apa. Hal tersebut dapat terjadi karena denaturasi akibat asam atau basa mengakibatkan adanya penambahan kadar asam atau basa pada garam protein yang dapat memutus kandungan struktur dari protein tersebut karena terjadi subtitusi ion negatif dan positif pada garam dengan ion positif dan negatif pada asam atau basa. Selain itu pada kelompok kami di gunakan asam dan basa kuat yang menunjukan bahwa denaturasi terjadi lebih baik ketika menggunakan asam atau basa kuat. Karena seperti yang di tunjukan pada tabel 2, dimana perubahan warna tidak mencolok seperti pada penggunaan asam dan basa kuat. Pada penggunaan basa lemah juga dapat dilihat bahwa warna hasil akhir setelah uji ninhidrin
terdapat warna keunguan pada larutan, sehingga dapat dikatakan bahwa masih terdeteksi asam amino yang berikatan sehingga uji ninhidrin pun menghasilkan hasil positif, tidak seperti pada penggunaan basa kuat dimana hasilnya negatif. Jika dilihat dari hasilnya dapat dikatakan bahwa denaturasi yang terjadi adalah denatruasi irever sibel dimana tekstur dari kulit ikan sendiri sudah hancur dan tidak dapat kembali ke bentuk semula. Percobaan selanjutnya adalah melalui proses pemanasan. Pada saat di masukan ke dalam tabung reaksi dan di panaskan tidak terjadi apa – apa pada kulit ikan, karena tidak di masukan zat – zat lain seperti pada penambahan asam dan basa. Seperti di sebutkan di atas bahwa protein mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein tersebut. Begitu juga yang terlihat pada hasil pemanasan kulit ikan dimana kulit ikan menggumpal di dasar tabung dan sulit untuk di angkat karena terjadi koagulasi pada struktur protein. Namun setelah di uji ninhidrin, terlihat adanya warna ungu pada tabung reaksi yang berisi kulit ikan tersebut, hal tersebut dapat t erjadi karena seperti halnya pada saat memasak telur dengan di panaskan. Walau pun wujudnya berubah menjadi padat namun protein tetap ada pada telur tersebut begitu pula pada pemanasan kulit ikan ini sehingga asam amino masih ada yang berikatan sehingga terjadi perubahan warna pada akhir uji ninhidrin.
KESIMPULAN
Sampel seperti kulit ikan akan mengalami denaturasi protein yang disebabkan oleh pemanasan dan penambahan asam atau basa. Penambahan asam kuat membuat sampel mengalami penurunan pH yang lebih besar daripada penambahan asam lemah. Dan penambahan basa kuat membuat sampel mengalami kenaikan pH lebih besar dari pada penambahan basa lemah.
DAFTAR PUSTAKA
Kristianingrum, Susila. 2004. PEMBUATAN KERUPUK RAMBAK DARI LIMBAH KULIT IKAN . staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/.../6.pdf. 09/11/2014. Wirastuti,dkk. 2006. Laporan Praktikum Pengaruh Pengolahan Terhadap Kecernaan atau Digestibilitas Protein. UGM Yogyakarta Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit UI-Press: Jakarta.
LAMPIRAN
(Hasil uji pH)
(hasil kulit yang dipanaskan)
(hasil penambahan asam)
(hasil penambahan basa)
(Data laboratorium)
