LAPORAN PRAKTIKUM PENGUJIAN KUALITATIF KARBOHIDRAT


laporan praktikum uji kualitatif karbohidrat

PENGUJIAN KUALITATIF  KARBOHIDRAT DENGAN UJI IODIN DAN UJI BENEDICT

Dudi Damaraa, Hanief Ilestin Maharanib dan Supriyadic

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Garut

Jl. Raya Samarang No. 52 Telp. 0262 544217

Email: dudi.damara@gmail.com

Dikumpulkan pada tanggal 21 April 2017

ABSTRAK

Karbohidrat merupakan suatu komponen makro yang tersusun atas polihidroksi aldehid atau polihidreksi keton. Karbohidrat dengan zat tertentu akan menghasilkan warna tertentu yang dapat digunakan untuk analisi kualitatif. Analisi kualitatif karbohidrat adalah adanya bahan pangan yang terlihat dengan indikator perubahan warna. Pengujian kualitatif karbohidrat pada praktikum ini menggunakan metode uji iodin dan uji benedict. Prinsip uji iodin adalah suatu senyawa karbohidrat yang berubah warna biru setelah direaksikan dengan iodine menunjukan adanya pati atau amilum, berubah menjadi warna merah bata menunjukan adanya glikogen atau aminodekstrin dan coklat menunjukan adanya glikogen. Sedangkan uji benedict adalah Cu2+ akan direduksi oleh gula menjadi Cu+. Dalam hal ini terbentuk endapan Cu2O.Reaksi dinyatakan positif apabila terbentuk endapan berwarna biru kehijauan sampai merah batu bata (tergantung pada kadar gula reduksi pada bahan).

Pada uji iodin menunjukan amilum, tepung beras dan dekstrin positif termasuk ke dalam polisakarida. Dimana amilum dan tepung beras  menunjukan warna biru dan dekstrin berwarna merah bata. Namun glukosa dan sukrosa pun menunjukan hasil positif sebagai polisakarida yang seharusnya glukosa dan sukrosa tidak termasuk kedalam polisakarida. Pada uji benedict glukosa fositif sebagai gula pereduksi. Namun sukorsa menunjukan warna yang sama seperti glukosa, yang seharusnya sukrosa tidak termasuk gula pereduksi. Susu murni menunjukan hasil negatif sebagai gula pereduksi, yang seharusnya susu murni termasuk kedalam gula pereduksi. Amilum, dekstrin dan tepung beras negatif sebagai gula pereduksi.

Uji iodin digunakan untuk medeteksi adanya pati (suatu polisakarida) sedangkan uji benedict digunakan untuk menunjukan adanya gula pereduksi.

Kata kunci : karbohidrat, uji iodin, uji benedict.


PENDAHULUAN

Karbohidrat merupakan suatu komponen makro yang tersusun atas polihidroksi aldehid atau polihidreksi keton, dengan rumus empiris CnH2nOn yang keberadaannya sebagai salah satu komponen mayor dalam bahan pangan (Rauf, 2015). Karbohidrat adalah sumber energi terbesar dalam makanan sehari-hari dan biasanya merupakan 40-45% dari asupan kalori kita (Dawn B Marks, 2000). Disamping sebagai sumber kalori utama, karbohidrat berperan dalam menentukan sifat fisik, kimia dan sensorik makanan (Rauf, 2015).

Ada dua macam karbohidrat yaitu karbohidrat kompleks dan karbohidrat simpleks. Karbohidrat simplek misalnya nasi, biji-bijian, kentang dan jagung sedangkan contoh karbohidrat simpleks adalah gula dan pemanis lainnya. Nama lain dari karbohidrat adalah sakarida, berasal dari bahasa Arab “saklar” yang artinya gula. Melihat struktur molekulnya, karbohidrat lebih tepat didefinisikan sebagai polihidroksialdehid atau polihidroksiketon (Ramsden, 1994)

Secara umum karbohidrat dikelompokan berdasarkan jumlah monomernya yaitu monosakarida, oligosakarida dan polisakarida. Monosakarida merupakan golongan karbohidrat yang paling sederhana dan hanya tersusun atas satu unit gula serta tidak dapat dihidrolisis menjadi unit-unit karbohidrat yang lebih kecil,  Oligosakarida merupakan polimer yang tersusun atas 2-10 unit monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik dan polisakarida merupakan polimer yang tersusun atas lebih dari 10 unit monosakarida (Rauf, 2015).

Karbohidrat dengan zat tertentu akan menghasilkan warna tertentu yang dapat digunakan untuk analisi kualitatif (Puspita, 2013). Analisi kualitatif karbohidrat adalah adanya bahan pangan yang terlihat dengan indikator perubahan warna. Uji kualitatif karbohidrat yang mendasarkan pada pembentukan warna dapat dilakukan dengan cara uji molish, uji selliwanof, uji benedict, uji fehling dan uji iodin (Maria, 2010).

Pengujian kualitatif karbohidrat pada praktikum ini menggunakan metode uji iodin dan uji benedict. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui prinsip dan jenis karbohidrat yang terdapat dalam bebrapa bahan pangan yang digunakan.

Prinsip uji iodin adalah suatu senyawa karbohidrat yang berubah warna biru setelah direaksikan dengan iodine menunjukan adanya pati atau amilum, berubah menjadi warna merah bata menunjukan adanya glikogen atau aminodekstrin dan coklat menunjukan adanya glikogen. Sedangkan uji benedict adalah Cu2+ akan direduksi oleh gula menjadi Cu+. Dalam hal ini terbentuk endapan Cu2O. Reaksi dinyatakan positif apabila terbentuk endapan berwarna biru kehijauan sampai merah batu bata (tergantung pada kadar gula reduksi pada bahan).

METODOLOGI

Bahan dan Alat

Praktikum ini di lakukan di Laboratorium terpadu Fakultas Pertanian, Universitas Garut. Praktikum dilaksanakan pada hari sabtu, 08 April 2017 12.00-13.00 WIB.

Bahan yang digunakan pada uji iodin adalah air, larutan glukosa, larutan sukrosa, larutan amilum, larutan dekstrin, larutan susu murni, larutan tepung beras dan larutan iodin sedangkan bahan yang digunakan pada uji benedict adalah air larutan glukosa, larutan sukrosa, larutan amilum, larutan dekstrin, larutan susu murni, larutan tepung beras dan larutan benedict. Alat yang digunakan pada uji iodin dan uji benedict adalah sama, yaitu tabung reaksi, rak tabung reaksi, pipet tetes, beaker glas, kaki tiga, kawat kasa dan pemanas spirtus.

Metode

Prosedur pada uji iodin adalah dimasukan 2 mL sampel bahan pada tabung reaksi dengan menggunakan pipet tetes, tambahkan larutan peraksi dengan larutan iodine 3 mL, goyangkan tabung reaksi yang berisi laturan sampai homogen, panaskan tabung reaksi didalam beaker glass yang berisi air dengan menggunakan pemanas spirtus, kawat kasa dan kaki tiga. Sedangkan pada uji benedict sama dengan uji iodin hanya saja larutan pereaksi yang digunakan adalah laruan benedict dan tidak ada pemanasan.

 

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel 1. Hasil uji iodin

Sampel Hasil Uji
Glukosa +++
Sukrosa ++
Amilum ++
Dekstrin +++
Susu Murni
Tepung Beras ++

Keterangan :  Merah bata (+++), biru pekat/ungu pekat (++), biru kehijauan (++), hijau kebiruan (+), Selain ke empat warna di atas (-)

Tabel 2. Hasil uji benedict

Sampel Hasil Uji
Glukosa Kuning bening keemasan
Sukrosa Kuning bening keemasan
Amilum Biru pekat
Dekstrin Ungu pekat
Susu Murni Putih
Tepung Beras Ungu muda pekat

Uji iodin digunakan untuk medeteksi adanya pati (suatu polisakarida) (Togatorop, 2014). Reaksi yang ditimbulkan uji iodin terhadap zat-zat karbohidrat diantaranya amilum (biru), dekstrosa (ungu), maltosa (merah), glukosa (tak berwarna), glikogen (coklat-merah) dan selulosa (coklat) (Sulistyani, 2011).

Uji benedict digunakan untuk menunjukan adanya gula pereduksi (Anonymous, 2014). Gula pereduksi merupakan gula yang memiliki gugus hidroksil (-OH) bebas yang reaktif, yang terletak pada gugus aldehid dan keton ((Rauf, 2015). Gula pereduksi dapat bereaksi dengan reagen benedict karena keduanya mengandung aldehida ataupun keton bebas. Apabila setelah diuji benedict suatu larutan berwarna hijau maka konsentrasi gula pereduksinya sedikit, berwarna kuning maka konsentrasinya lebih banyak, dan apabila berwarna merah bata maka konsentrasinya lebih banyaka lagi. Namun apabila larutan berwarna tetap atau selain merah bata, kuning dan hijau hal itu menandakan bahwa tidak terdapat gula pereduksi dalam larutan tersebut (Anonymous, 2014).

Sampel yang digunakan dalam praktikum termasuk ke dalam beberapa kelompok karbohidrat, diantaranya glukosa (monosakarida-gula pereduksi), sukrosa (disakarida-bukan gula pereduksi), susu murni (disakarida-gula pereduksi), amilum (polisakarida), dekstrin (polisakarida-dihasilkan dari hidrolisis pati dengan enzim) dan tepung beras (polisakarida).

Pada uji iodin menunjukan amilum, tepung beras dan dekstrin positif termasuk ke dalam polisakarida. Dimana amilum dan tepung beras  menunjukan warna biru dan dekstrin berwarna merah bata. Namun glukosa dan sukrosa pun menunjukan hasil positif termasuk ke dalam polisakarida. Dimana glukosa menunjukan warna merah bata dan sukrosa berwarna biru. Menurut (Sulistyani, 2011) glukosa pada uji iodin tidak berwarna dan menurut (Affani, 2008) uji iodin pada sukrosa berwarna kuning hal ini menunjukan bahwa glukosa dan sukrosa negatif ke dalam polisakarida.

Pada uji benedict glukosa fositif termasuk gula pereduksi. Namun sukorsa menunjukan warna yang sama seperti glukosa, menurut (Sulistyani, 2011) sukrosa tidak termasuk ke dalam gula pereduksi. Susu murni menunjukan hasil negatif sebagai gula pereduksi, yang seharusnya susu murni termasuk kedalam gula pereduksi. Amilum, dekstrin dan terpung beras negatif tidak termasuk gula pereduksi.

Pertanyaan

  1. Sebutkan dan jelaskan klasifikasi karbohidrat menurut monomernya?
  2. Sebutkan karbohidrat yang termasuk kedalam gula pereduksi?

Jawaban

  1. Berdasarkan jumlah monomernya karbohidrat dikelompokan menjadi 3 kelompok yaitu monosakarida, oligosakarida dan polisakarida. Monosakarida merupakan golongan karbohidrat yang paling sederhana dan hanya tersusun atas satu unit gula serta tidak dapat dihidrolisis menjadi unit-unit karbohidrat yang lebih kecil, Oligosakarida merupakan polimer yang tersusun atas 2-10 unit monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik dan polisakarida merupakan polimer yang tersusun atas lebih dari 10 unit monosakarida.
  2. Karbohidrat yang termasuk kedalam gula pereduksi adalah semua monosakarida kecuali fruktosa dan semua disakarida kecuali sukrosa.

KESIMPULAN

 Uji iodin digunakan untuk medeteksi adanya pati (suatu polisakarida) sedangkan uji benedict digunakan untuk menunjukan adanya gula pereduksi.

Reaksi yang ditimbulkan uji iodin terhadap zat-zat karbohidrat diantaranya amilum (biru), dekstrosa (ungu), maltosa (merah), glukosa (tak berwarna), glikogen (coklat-merah) dan selulosa (coklat) dan reaksi yang ditimbulkan uji benedict terhadap gula pereduksi berwarna hijau konsentrasi gula pereduksinya sedikit, berwarna kuning konsentrasi gula pereduksi lebih banyak, dan berwarna merah bata konsentrasi gula pereduksi lebih banyaka lagi, namun apabila larutan berwarna tetap atau selain merah bata, kuning dan hijau hal itu menandakan bahwa tidak terdapat gula pereduksi.

 

DAFTAR PUSTAKA

Affani Mega. 2008. Laporan Praktikum Karbohidrat.

Dawn B., Marks. 2000. Biokimia Kedokteran Dasar. Jakarta. EGC.

Maria Bintang. 2010. Biokimia Teknik Penelitian. Jakarta. Erlangga.

Puspita Fika. 2013. Uji Kualitatif Untuk Karbohidrat. Purwokerto. Universitas Jendral Soedirman.

Ramsden E. 1994. Kimia. Cheltenham. Stanley Thornes Ltd.

Rauf Rusdin. 2015. Kimia Pangan. Yogyakarta. Andi Offset.

Sulistyani. 2011. Karbohidrat. Yogyakarta. Universitas Negri Yogyakarta.

Togatorop Ervan. 2014. Uji Karbohidrat Uji Iodin. Makasar. Universitas Hasanudin.

LAPORAN ANALISIS PROTEIN DENGAN CARA KUALITATIF


APA ITU ANALISIS PROTEIN DENGAN CARA KUALITATIF?

laporan praktikum ini membahas tentang………. yuk dipelajari

ANALISIS PROTEIN

ANALISIS PROTEIN DENGAN CARA KUALITATIF (PENGENDAPAN PROTEIN OLEH GARAM-GARAM ANORGANIK, KOAGULASI DENGAN ASAM)

Dudi Damaraa, Hanief Ilestin Maharanib dan Supriyadic

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Garut

Jl. Raya Samarang No. 52 Telp. 0262 544217

Email: dudi.damara@gmail.com

Dikumpulkan pada tanggal 06 Mei 2017

ABSTRAK

            Analisi protein yang digunakan adalah pengendapan protein oleh garam-garam anorganik dan koagulasi dengan asam. Tujuan dari praktikum ini adalah menjelaskan prinsip dan mempraktekkan pengujian protein secara kualitatif yang meliputi uji pengendapan protein oleh garam-garam anorganik dan koagulasi dengan asam. Prinsip kerja pengendapan protein oleh garam-garam anorganik adalah kelarutan protein akan berkurang bila kedalam larutan protein ditambahkan gara-garam anorganik. Sedangkan prinsip kerja koagulasi dengan asam adalah protein dengan penambahan asam atau pemanasan pada titik pH isoelektrik dengan merusak ikatan atau struktur sekunder, tertier dan kuartener yang menyebabkan koagulasi. Pada praktikum ini telah dianalisis pengendapan protein pada bahan susu murni, susu kedelai,  santan dan putih telur dengan hasil pengendapan protein dengan garam-garam anorganiki adalah susu kedelai pada pereaksi Millon (banyak) dan biuret (banyak), susu murni pada pereaksi Millon (sangat sedikit) dan biuret (banyak), santan pada pereaksi Millon (banyak) dan biuret (sangat sedikit), putih telur pada pereaksi Millon (sangat sedikit) dan biuret (sedikit) sedangkaan pengendapan protein koagulasi dengan asami adalah susu kedelai pada pereaksi air  (sangat banyak) dan Millon (sedikit), susu murni pada pereaksi air  (sangat sedikit) dan Millon (sedikit), santan pada pereaksi air  (sangat banyak) dan Millon (sangat banyak) seta putih telur pada pereaksi air  (tidak ada) dan Millon (tidak ada). Endapan pada uji garam anorganik yang terjadi disebabkan oleh intensitas garam yang direaksikan, semakin banyak yang direaksikan,maka endapan yang yang dihasilkan akan semakin banyak. Sedangakan pada uji koagulasi endapan menandakan bahwa gugus amino dan karboksil  saling menetralkan. Endapan terjadi karena protein berada pada titik isoelektrik.

Kata kunci : Garam anorganik, koagulasi, putih telur, santan, susu kedelai

PENDAHULUAN

Protein adalah senyawa organik yang tersusun dari monomer-monomer asam amino yang saling berinteraksi melalui ikatan peptida (Chang dkk, 2008). Molekul protein mengandung kompisisi rata-rata unsur kimia, yaitu karbohidrat 50%, hidrogeen 7%, oksigen 23%, nitrogen 26% dan kadang kala sulfur 0-3% serta fosfor 0-3%. Protein dapat tidak stabil terhadap beberapa faktor, yaitu pH, radiasi, suhu, medium pelarut organik dan detergen (Elisa, 2014).

Menurut sumbernya protein dibagi menjadi dua golongan, yaitu protein hewani dan protein nabati (Bambang dkk, 2003).Protein hewani adalah protein yang berasal dari hewan, sedangkan protein nabati adalah protein yang berasal dari tumbuhan. Bahan uji analisis protein pada praktikum ini adalah putih telur, susu murni (protein hewani) dan  santan, susu kedelai (protein nabati).

Fungsi dari protein adalah sebagai katalis enzimatik, alat pengangkut dan alat penyimpan, pengatur pergerakan, penunjang mekanis, pertahanan tubuh (imunisasi), membangkitkan dan menghantar impuls saraf serta pengendalian pertumbuhan dan diferensiasi (Dewi, 2013).

Pengujian protein dapat dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Pengujian protein pada praktikum ini dilakukan secara kualitatif, yaitu pengendapan protein oleh garam-garam anorganik dan koagulasi dengan asam.  Prinsip kerja pengendapan protein oleh garam-garam anorganik adalah kelarutan protein akan berkurang bila kedalam larutan protein ditambahkan gara-garam anorganik. Pengendapan terus tejadi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi, sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air. Karena garam anorganik lebih menarik air maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang. Sedangkan prinsip kerja koagulasi dengan asam adalah protein dengan penambahan asam atau pemanasan akan terjadi koagulasi. Pada pH isoelektrik (pH larutan tertentu biasanya berkisar 4-4,5 dimana protein mempunyai muatan positif dan negatif sama, sehingga saling menetralkan) kelarutan protein sangat menurun atau mengendap. Pada temperature diatas 600C kelarutan protein akan berkurang (koagulasi) karena pada temperatur yang tinggi energi kinetik molekul protein meningkat sehingga terjadi getaran yang cukup kuat untuk merusak ikatan atau struktur sekunder, tertier dan kuartener yang menyebabkan koagulasi.

Praktikum ini bertujuan untuk menjelaskan prinsip dan mempraktekkan pengujian protein secara kualitatif yang meliputi uji pengendapan protein oleh garam-garam anorganik dan koagulasi dengan asam pada bahan pangan.

METODOLOGI

Praktikum ini dilaksanakan pada hari sabtu, 15 April 2017 13.00-15.00 WIB

di Laboratorium terpadu Fakultas Pertanian, Universitas Garut.

 

Pengendapan Protein Oleh Garam-Garam Anorganik

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah kertas saring, gelas kimia, corong, spatula stainless, tabung reaksi dan rak tabung reaksi.

Bahan yang digunakan adalah susu murni, susu kedelai, putih telur, santan, ammonium sulfat, pereaksi Millon dan pereaksi biuret.

Prosedur Kerja

Jenuhkan 10 mL larutan protein dengan ammonium sulfat, dengan cara penambahan ammonium sulfat Kristal sedikit demi sedikit, aduk hingga larut. Tambah dan aduk lagi sehingga sedikit garam ammonium yang tertinggal tidak larut lagi (terbentuk larutan lewat jenuh). Saring. Uji kelarutan endapan dalam pereaksi Millon dan pada filtratnya tambahkan pereaksi biuret.

Koagulasi Dengan Asam

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah gelas kimia, corong, spatula stainless, tabung reaksi, penjepit tabung reaksi dan rak tabung reaksi

Bahan yang digunakan adalah susu murni, susu kedelai, santan, putih telur asam asetat, air dan pereaksi Millon.

Prosedur Kerja

Larutan protein pada tabung reaksi 5 mL ditambahkan 2 tetes asam asetat 1M. Letakkan tabung dalam air mendidih selama 5 menit. Ambil endapan dan ujilah kelarutannya dalam air dan pereaksi Millon.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel 1. Hasil pengendapan protein oleh garam-garam anorganik.

Tabung Pereaksi Endapan
Susu kedelai Millon +++
Biuret +++
Susu murni Millon +
Biuret +++
Santan Millon +++
Biuret +
Putih telur Millon +
Biuret ++

Keterangan : + (sangat sedikit), ++ (sedikit), +++ (banyak)

Tabel 2. Hasil koagulasi dengan asam.

Tabung Pereaksi Endapan
Susu kedelai Air +++
Millon ++
Susu murni Air +
Millon ++
Santan Air +++
Millon +++
Putih Telur Air
Millon

Keterangan : – (tidak ada), + (sangat sedikit), ++ (sedikit), +++ (banyak)

Dalam ilmu kimia, pencampuran atau penambahan suatu senyawa dengan senyawa yang lain dikatakan bereaksi bila menunjukan adanya tanda terjadinya reaksi, yaitu adanya perubahan warna, timbul gas, bau, perubahan suhu dan adanya endapan. Pencampuran yang tidak disertai dengan tanda demikian, dikatakan tidak terjadi reaksi kimia (Elisa, 2014).

Uji Pengendapan Protein Oleh Garam-Garam Anorganik

Pada uji pengendapan protein oleh garam-garam anorganik, bahan protein yang diuji yang direaksikan dengan garam, maka akan menimbulkan adanya endapan. Menurut Amelia dkk, 2011) perbedaan kuantitas endapan yang terjadi disebabkan oleh intensitas garam yang direaksikan dan jenis garamnya, semakin banyak yang direaksikan, maka endapan yang yang dihasilkan akan semakin banyak. Peristiwa ini sesuai dengan metode salting in dimana metode ini dilakukan dengan menambahkan garam yang tidak jenuh atau pada konsentrasi rendah sehingga protein menjadi bermuatan  dan larut dalam larutan garam. Kelarutan protein akan terus meningkat sejalan dengan peningkatan konsentrasi garam. Apabila konsentrasi garam ditingkatkan terus, maka kelarutan protein akan turun, pada konsentrasi garam yang lebih tinggi, protein akan mengendap. Pengendapan ini disebut salting out.Menurut (Poedjiadi, 1994) pengendapan terjadi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi, sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air. Karena garam anorganik lebih menarik air, maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang (Poedjiadi, 1994). Pengaruh penambahan garam terhadap kelarutan protein berbeda-beda, tergantung pada konsentrasi dan jumlah muatan ionnya dalam larutan. Semakin tinggi konsentrasi dan jumlah muatan ionnya, semakin efektif garam dalam mengendapkan protein (Martoharsono, 2006)maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang (Poedjiadi, 1994). Pengaruh penambahan garam terhadap kelarutan protein berbeda-beda, tergantung pada konsentrasi dan jumlah muatan ionnya dalam larutan. Semakin tinggi konsentrasi dan jumlah muatan ionnya, semakin efektif garam dalam mengendapkan protein (Martoharsono, 2006)maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang (Poedjiadi, 1994). Pengaruh penambahan garam terhadap kelarutan protein berbeda-beda, tergantung pada konsentrasi dan jumlah muatan ionnya dalam larutan. Semakin tinggi konsentrasi dan jumlah muatan ionnya, semakin efektif garam dalam mengendapkan protein (Martoharsono, 2006)

Hasil pengendapan protein pada uji ini adalah susu kedelai pada pereaksi Millon (banyak) dan biuret (banyak), susu murni pada pereaksi Millon (sangat sedikit) dan biuret (banyak), santan pada pereaksi Millon (banyak) dan biuret (sangat sedikit), putih telur pada pereaksi Millon (sangat sedikit) dan biuret (sedikit).

Koaguasi Dengan Asam

Koagulasi adalah proses penggumpalan protein setelah dipanaskan. Penggumpalan terjadi karena berubahnya struktur primer, sekunder dan tersier pada protein serta terjadi akibat pemanasan yang diberikan sehingga memutuskan ikatan-ikatan hidrogen dan ikatan-ikatan disulfida. Koagulasi pada protein dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu suhu tinggi, pH dan bahan-bahan kimia (Winarno, 1997).

Molekul protein memiliki gugus amina (NH2) dan gugus karboksil (COOH)  pada salah satu ujung rantainya. Hal ini menyebabkan protein bersifat amfoter sehingga dapat bereaksi dengan asam maupun basa (Bintang, 2010). Pada pH tertentu muatan gugus amino dan karboksilat saling mentetralkan sehingga molekul protein tidak bermuatan. Titik isoelektrik adalah pH dimana suatu asam tidak mengandung muatan ion. Pada titik isoelektrik, terdapat kesetimbangan antara bentuk-bentuk asam amino sebagai ion amfoter, anion dan kation (Fesseden, 1986). Pada pH dibawah titik isoelektrik (asam), gugus amina pada protein akan bereaksi dan ion H menjadi NH3 sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya pada pH diatas titik isoelektrik (basa), gugus karboksil akan bereaksi dengan ion OH sehingga protein bermuatan negative (Bintang, 2010).

Pada uji ini, larutan yang bersifat asam akan mendonorkan proton (H+) sedangkan pada larutan yang bersifat basa akan mondonorkan OH. Ion H+ serta ion OH yang ditambahkan dalam larutan protein dapat mengganggu struktur tersiernya yang diakibatkan oleh ikatan elektristatik. Jika ikatan elektrostatisnya ternganggu, maka protein dapat terkoagulasi. Protein yang terkoagulasi dapat dicirikan dengan terbentuknya gumpalan/endapan. Jika konsentrasi protein dalam larutan kecil atau asam dan basa yang digunakan bersifat lemah/konsentrasi encer maka akan terbentuk koloid putih (Winarno, 1997).

Pada uji ini, dengan penambahan asam asetat yang bersifat asam lemah. Hal ini terjadi karena asam asetat tidak dapat terionisasi sempurnah. Hal ini dapat diketahui dari harga Ka asam asetat yaitu 1,8×10-5 . Artinya setiap 0,1 molar asam asetat hanya menghasilkan ion H+ sebanyak 10-3 M. oleh sebab itu penambahan asam asetat dalam larutan protein juga dapat menyebabkan koagulasi protein dalam jumlah yang lebih sedikit (Winarno, 1997).

Hasil pengendapan protein pada uji ini adalah susu kedelai pada pereaksi air  (sangat banyak) dan Millon (sedikit), susu murni pada pereaksi air  (sangat sedikit) dan Millon (sedikit), santan pada pereaksi air  (sangat banyak) dan Millon (sangat banyak) seta putih telur pada pereaksi air  (tidak ada) dan Millon (tidak ada).

Pertanyaan

  1. Sebutkan sumber dari protein!
  2. Sebutkan struktur protein!

Jawaban

  1. Protein hewani dan protein nabati
  2. Primer, sekunder, tersier dan kuartener

KESIMPULAN

Hasil pengendapan protein dengan garam-garam anorganiki adalah susu kedelai pada pereaksi Millon (banyak) dan biuret (banyak), susu murni pada pereaksi Millon (sangat sedikit) dan biuret (banyak), santan pada pereaksi Millon (banyak) dan biuret (sangat sedikit), putih telur pada pereaksi Millon (sangat sedikit) dan biuret (sedikit). Perbedaan kuantitas endapan yang terjadi disebabkan oleh intensitas garam yang direaksikan dan jenis garamnya, semakin banyak yang direaksikan, maka endapan yang yang dihasilkan akan semakin banyak. Pengendapan terjadi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi, sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air. Karena Ion garam yang memiliki tingkat densitas lebih tinggi dibandingkan dengan protein maka ion garam lebih menarik air,maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang. Pengaruh penambahan garam terhadap kelarutan protein berbeda-beda, tergantung pada konsentrasi dan jumlah muatan ionnya dalam larutan. Semakin tinggi konsentrasi dan jumlah muatan ionnya, semakin efektif garam dalam mengendapkan protein. Selain itu Kadar bahan uji yang direaksikan mempengaruhi proses pengendapan protein.

Hasil pengendapan protein koagulasi dengan asami adalah susu kedelai pada pereaksi air  (sangat banyak) dan Millon (sedikit), susu murni pada pereaksi air  (sangat sedikit) dan Millon (sedikit), santan pada pereaksi air  (sangat banyak) dan Millon (sangat banyak) seta putih telur pada pereaksi air  (tidak ada) dan Millon (tidak ada). Endapan menandakan bahwa gugus amino dan karboksil  saling menetralkan. Endapan terjadi karena protein berada pada titik isoelektrik. Setiap jenis protein memiliki titik isoelektrik berbeda-beda. Hasil yang tidak adanya endapan bisa disebabkan asam asetat yang ditambahkan tidak cukup banyak sehingga belum mampu untuk mengkoogulasikan protein yang terdapat dalam larutan, juga dapat disebabkan pencampuran zat-zat yang digunakan dalam perbandingan yang salah.

 

DAFTAR PUSTAKA

Amelia, Aprizal R., Bahalwan A. H., Cahyarani C. S., Malik M., Rakhmaniar, Syafiqa Eka. (2011). Uji Kualitatif Protein. Jakarta. UIN Syarif Hidayatullah

Bambang Agus, Murtidjo. (2003). Pemotongan Penanganan Dan Pengolahan Daging Ayam. Yogyakarta. Kanisius.

Bintang, Maria. (2010). Biiokimia Teknik Penelitian. Jakarta. Erlangga.

Chang, Raymond. (2008). Kimia Dasar 2. Jakarta. Erlangga.

Dewi Yuliani Nia. (2013). Penetapan Kadar dan Analisis Profil Protein dan Asam Amino Ekstrak Ampas Biji Jinten Hitam (Nigella Sativa Linn.) Dengan Metode SDS-PAGE dan KCKT. Jakarta. UIN Syarif Hidayatullah.

Elisa. (2014). Reaksi Uji Terhadap Asam Amino. Banda Aceh. Universitas Syiah Kuala.

Fesseden R. J. (1986). Kimia Organik. Penerjemah : A.H

Martoharsono. (2006). Biokimia 2. Yogyakarta. Universitas Gajah Mada

Winarno, F.G. (1997). Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta. Gramedia Pustaka

Asam nukleat


ASAM NUKLEAT

Dudi Damaraa, Hanief Ilestin Maharanib dan Supriyadic

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Garut Jl. Raya Samarang No. 52 Telp. 0262 544217

Email: dudi.damara@gmail.com

Dikumpulkan pada tanggal 03 Juni 2017

ABSTRAK 

Analisis asam nukleat pada praktikum ini dilakukan cara di isolasi secara fisik dan kimiawi. Secara fisik dilakukan dengan cara penggerusan atau pengancuran, sedangkan secara kimiawi menggunakan garam dan detergen. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui dan mempraktekkan penampakan asam nukleat dari bagian tanaman. Prinsip pada uji ini adalah perlakuan sel tanaman dengan perlakuan fisik diikuti dengan perlakuan kimia dan pemisahan DNA, RNA dan protein secara sentrifugasi. Hasil dari analisis asam nukleat pada bahan per 2.5 ml pada setiap bahan yang diuji, yaitu brokoli dengan perbandingan garam : detergen ½ : 1 sangat banyak (+++), garam : detergen 1 : 1 sangat banyak (+++), garam : detergen 1 :  ½ banyak (++). Wortel dengan perbandingan garam : detergen ½ : 1 sangat banyak (+++), garam : detergen 1 : 1 banyak (++), garam : detergen 1 :  ½ sedikit (+). Kentang dengan perbandingan garam : detergen ½ : 1 sedikit(+), garam : detergen 1 : 1 banyak (++), garam : detergen 1 :  ½ sedikit (+). Perbedaan nilai dari kandungan asam nukleat dari setiap bahan bisa disebabkan oleh DNA, RNA atau protein yang terkadung dari setiap bahan per 2,5 ml berbeda, rusaknya sel beserta isinya termasuk DNA akibat penggerusan atau penghancuran yang terlalu lama serta konsentrasi garam dan detergen.

Kata kunci : Asam nukleat, DNA, detergen, garam, isolasi

PENDAHULUAN 

Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang terdapat dalam sel makhluk hidup. Asam nukleat tergolong sebagai makromolekul karena BM-nya lebih dari 1000 g/mol. Di dalam sel, asam nukleat berperan dalam sintesis protein dan penyimpan material genetik (McMurry 2008). Asam nukleat tersusun atas rangkaian nukleotida, dan nukleotida tersusun atas fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen. Hal itu menyebabkan asam nukleat juga sering disebut polinukleotida. Berdasarkan gula penyusunnya, asam nukleat terbagi atas DNA dan RNA (Langga dkk, 2012). DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) merupakan asam nukleat yang tersusun atas fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen berupa adenin, guanin, timin, dan sitosin. DNA memiliki struktur utas ganda (double helix) yang masing-masing utas dihubungkan oleh ikatan hidrogen. RNA (Ribose Nucleic Acid) adalah asam nukleat yang tersusun atas fosfat, gula ribosa, dan basa nitrogen berupa adenin, guanin, urasil, dan sitosin. Tidak seperti DNA, RNA memiliki struktur utas tunggal (single helix) (Wilson dan Walker 2000).

RNA terdiri atas beberapa jenis, yaitu mRNA, rRNA, dan tRNA. Ketiga RNA tersebut memiliki letak dan fungsi yang berbeda di dalam sel (Sudjito dkk, 2014). mRNA atau RNA messanger merupakan hasil proses transkripsi di inti sel dan merupakan RNA yang membawa kode genetik penyandi asam amino tertentu. kode genetik tersebut tersusun dalam urutan tertentu (kodon) dan menentukan spesifikasi urutan asam amino pada rantai polipeptida. rRNA atau ribosomal RNA adalah RNA yang menjadi penyusun ribosom. RNA ribosom berperan sebagai tempat terjadinya proses translasi, sebagai adaptor atau penyelaras dalam sintesis protein. Beberapa daerah pada rRNA pada bakteri, archaea atau eukariot merupakan daerah conserved, yaitu daerah sekuens yang digunakan untuk mengukur kekerabatan di antara organisme yang berbeda. tRNA atau transfer RNA merupakan RNA terpendek yang dibentuk dalam nukleus. RNA transpor berfungsi untuk membaca kode-kode genetik dari mRNA dan mengikat asam-asam amino di dalam sitoplasma yang akan disusun menjadi protein dan mengangkutnya ke ribosom. Bagian tRNA yang berhubungan dengan kodon disebut antikodon (Murray et al. 2014).

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui dan mempraktekkan penampakan asam nukleat dari bagian tanaman. Prinsip pada uji ini adalah perlakuan sel tanaman dengan perlakuan fisik diikuti dengan perlakuan kimia dan pemisahan DNA, RNA dan protein secara sentrifugasi.

 METODOLOGI

Praktikum ini dilaksanakan pada hari sabtu, 13 Mei 2017 13.00-15.25 WIB di Laboratorium Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Garut.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah mortar, pestle, gelas ukur, gelas piala, pipet, kertas saring, tabung reaksi, rak tabung reaksi dan corong gelas. Bahan yang digunakan adalah brokoli, wortel, kentang, garam, air, detergen dan dan alkohol.

Prosedur Kerja

Timbang bahan sebanyak 5 g. Ditumbuk sampai halus dengan mortar dan pestle. Ditambahkan air sebanyak 50 ml. Ditambahkan garam : detergen sesuai perbandingan (½ : 1, 1 : 1, 1 :  ½). Ditunggu selama 15 menit. Disaring, diambil 2,5 ml dan dimasukkan ke dalam tabug reaksi. Ditambahkan 5 ml alkohol. Amati perubahan yang terjadi

 

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis suatu asam nukleat diawali dengan proses isolasi. Metode isolasi asam nukleat akan berbeda antara tumbuhan, hewan,dan fungi terutama pada tahap awalnya. Isolasi asam nukleat pada tumbuhan diawali dengan melisiskan sel untuk mengeluarkan asam nukleatnya dengan cara fisik ataupun kimia. Cara fisik dilakukan dengan penggerusan, sedangkan cara kimia menggunakan larutan kimia yang dapat mendegradasi dan melarutkan komponen dinding sel, seperti CTAB atau EDTA (Langga dkk, 2012). Pada fraksi akhir isolasi asam nukeat biasanya mengandung DNA, RNA, dan protein (Murray dkk, 2014).

Dalam praktikum pengujian asam nukleat ini, yang dilakukan adalah mengisolasi DNA yang berasal dari sayuran, yaitu brokoli, wortel dan kentang. Isolasi asam nukleat pada praktikum ini dilakukan dengan cara fisik dan cara kimiawai, yaitu secara fisik dengan penggerusan menggunak mortar dan pestle, sedangkan secara kimiawi menggunkan larutan campuran garam dengan detergen.

DNA berada pada tempat khusus yang disebut nucleus yang terlindung ketat dengan dinding sel (Anna, 1994). Pada penggerusan bahan menggunakan mortar dan pestle dapat menyebabkan pemecahan sel dan dinding sel, sehingga asam nukleat pada bahan dapat keluar dan lebih mudah untuk di isolasi (Aisyah dkk, 2015). Pada pemecahan dinding sel secara kimiawi dengan menggunak larutan garam dan deterergen, detergen berfungsi untuk melisiskan penghalang sel secara kimia sebagai pengganti senyawa kimia. Sedangkan garam digunakan untuk melarutkan DNA, karena ion Na+ yang dikandung oleh garam mampu membentuk ikatan dengan kutub negatif fosfat DNA (Hawab, 2005).

Pada saat penambahan alkohol, larutan akan tampak terbalik, yaitu alkohol berada di bawah larutan sedangkan filtrat berada di atas larutan. Namun hal ini terjadi untuk beberapa saat dan pada akhirnya alkohol akan berada di bagian larutan, karena alkohol memiliki densitas yang lebih kecil dibandingkan air. DNA akan tampak nyata sebagai strands putih atau suatu bahan yang kental dengan gelembung udara yang terperangkan didalamnya. Gelembung ini yang akan menyebabkan DNA naik ke atas larutan (Aisyah dkk, 2015).

Hasil analisis asam nuleat pada Tabel 1. Menunjukan setiap bahan yang di uji, yaitu brokoli, wortel dan kentang menunjukan nilai positif bahwa setiap bahan berhasil di isolasi asam nukleatnya. Namun terjadi perbedaan nilai dari setiap bahan. Hal ini bisa disebabkan oleh DNA, RNA atau protein yang terkadung dari setiap bahan per 2,5 ml berbeda, rusaknya sel beserta isinya termasuk DNA akibat penggerusan atau penghancuran yang terlalu lama serta konsentrasi garam dan detergen.

Tabel 1. Hasil analisis asam nukleat pada bahan per 2,5 ml

Garam : Detergen Brokoli Wortel Kentang
½ : 1 +++ +++ +
1 : 1 +++ ++ ++
1 :  ½ ++ + +

Keterangan: + (sedikit),++ (banyak), +++ (sangat banyak)

Pertanyaan

  1. Sebutkan gula penyusun asam nukleat!
  2. Apakah kepanjangan dari DNA dan RNA?

Jawaban

  1. DNA dan RNA
  2. DNA (Deoxyribose Nucleic Acid), sedangkan RNA (Ribose Nucleic Acid)

KESIMPULAN

Hasil dari analisis asam nukleat pada bahan per 2.5 ml pada setiap bahan yang diuji, yaitu brokoli dengan perbandingan garam : detergen ½ : 1 sangat banyak (+++), garam : detergen 1 : 1 sangat banyak (+++), garam : detergen 1 :  ½ banyak (++). Wortel dengan perbandingan garam : detergen ½ : 1 sangat banyak (+++), garam : detergen 1 : 1 banyak (++), garam : detergen 1 :  ½ sedikit (+). Kentang dengan perbandingan garam : detergen ½ : 1 sedikit(+), garam : detergen 1 : 1 banyak (++), garam : detergen 1 :  ½ sedikit (+). Perbedaan nilai dari kandungan asam nukleat dari setiap bahan bisa disebabkan oleh DNA, RNA atau protein yang terkadung dari setiap bahan per 2,5 ml berbeda, rusaknya sel beserta isinya termasuk DNA akibat penggerusan atau penghancuran yang terlalu lama serta konsentrasi garam dan detergen.

 

DAFTAR PUSTAKA 

Aisyah N., F., Fitriani D., Reynaldo F., Sonya A., Yanto A., 2015. Analisa Asam Nukleat. Jakarta. Universitas Trilogi.

Anna Poedjiadi. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta. UI Press.

Hawab H., M. 2005. Pengantar Biokimia. Medan. Bayumedia.

Langga IL, Restu M, Kuswinanti T. 2012. Optimalisasi suhu dan lama inkubasi dalam ekstraksi DNA tanaman bitti (Vitex cofassus Reinw) serta analisis keragaman genetik dengan teknik RAPD-PCR. J. Sains dan Teknologi. 12(3): 265-276.

McMurry J. 2008. Kimia Organik Edisi 8 . New York (AS): WH Freeman dan Perusahaan.

Murray RK, Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Rodwell VW, Weil PA. 2014. Biokimia Harper Edisi 29. Manurung LR, Mandera LI, penerjemah. Jakarta (ID): Penerbit Buku Kedokteran EGC. Terjemahan dari: Harper’s Illustrated Biochemistry, 29th Ed.

Sudjito YL, Handayani CR, Kusumaningrum HP, Budiharjo A. 2014. Karakteristik genetik fragmen gen penyandi RNA Polimerase Infectious Myonecrosis Virus (IMNV) yang menginfeksi udang Vannamei (Litopenaeus vannamei Bonne.) dari Lampung, Gresik, dan Pontianak. BIOMA. 16(1): 18-25.

Wilson K, Walker J. 2000. Prinsip dan Teknik Biokimia Praktik Edisi 5 . Cambridge (AU): Cambridge University Press.

 

ANALISIS KUALITATIF PROTEIN


ANALISIS PROTEIN DENGAN CARA KUALITATIF (PENGENDAPAN DENGAN ALKOHOL, DENATURASI)

Dudi Damaraa, Hanief Ilestin Maharanib dan Ridwan Lukman Nulhakimc

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Garut

Jl. Raya Samarang No. 52 Telp. 0262 544217

Email: dudi.damara@gmail.com

Dikumpulkan pada tanggal 08 Mei 2017

ABSTRAK

Analisis protein yang digunakan adalah pengendapan protein dengan alkohol dan denaturasi. Praktikum ini bertujuan untuk menjelaskan prinsip dan mempraktekkan pengujian protein secara kualitatif, yaitu uji pengendapan protein dengan alkohol dan denaturasi pada bahan pangan. Prinsip kerja pada pengendapan protein dengan alkohol adalah protein dapat diendapkan dengan penambahan alkohol. Pelarut organik akan mengubah (mengurangi) konstanta dielektrika dari air, sehingga kelarutan protein berkurang,  dan juga karena alkohol akan berkompetensi dengan protein terhadap air. Sedangkan pada denaturasi adalah terpecahnya hidrogen, ikatan garam atau bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah. Dengan perkataan lain denaturasi adalah terjadi kerusakan struktur sekunder, tertier dan kuartener, tetapi struktur primer (ikatan peptida). Hasil dari uji pengendapan protein dengan alkohol dan denaturasi positif setiap bahan yang di uji yaitu susu murni, susu kedelai, putih telur dan santan dengan pereaksi yang digunakan yaitu HCl, NaOH, asam asetat dan etanol yang digunakan terbentuk endapan terkecuali susu murni dengan pereaksi  HClI dan NaOHII pada uji pengendapan dengan alkohol dan susu kedelai dengan pereaksi  NaOHII pada uji denaturasi, tidak terbentuk endapan dapat terjadi karena HCl dan NaOH yang ditambahkan tidak cukup banyak atau dari konsentrasi pereaksinya, sehingga belum mampu untuk mendenaturasikan protein yang terdapat dalam larutan.

Kata kunci : Alkohol, denaturasi, koagulasi, putih telur, santan

PENDAHULUAN

Protein adalah senyawa organik yang tersusun dari monomer-monomer asam amino yang saling berinteraksi melalui ikatan peptida (Chang dkk, 2008). Molekul protein mengandung kompisisi rata-rata unsur kimia, yaitu karbohidrat 50%, hidrogen 7%, oksigen 23%, nitrogen 26% dan kadang kala sulfur 0-3% serta fosfor 0-3%. Protein dapat tidak stabil terhadap beberapa faktor, yaitu pH, radiasi, suhu, medium pelarut organik dan detergen (Elisa, 2014).

Menurut sumbernya protein dibagi menjadi dua golongan, yaitu protein hewani dan protein nabati (Bambang dkk, 2003).Protein hewani adalah protein yang berasal dari hewan, sedangkan protein nabati adalah protein yang berasal dari tumbuhan. Bahan uji analisis protein pada praktikum ini adalah putih telur, susu murni (protein hewani) dan  santan, susu kedelai (protein nabati).

Fungsi dari protein adalah sebagai katalis enzimatik, alat pengangkut dan alat penyimpan, pengatur pergerakan, penunjang mekanis, pertahanan tubuh (imunisasi), membangkitkan dan menghantar impuls saraf serta pengendalian pertumbuhan dan diferensiasi (Dewi, 2013).

Pengujian protein dapat dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Pengujian protein pada praktikum ini dilakukan secara kualitatif, yaitu pengendapan protein dengan alkohol dan denaturasi. Prinsip pada pengendapan protein dengan alkohol adalah protein dapat diendapkan dengan penambahan alkohol. Pelarut organik akan mengubah (mengurangi) konstanta dielektrika dari air, sehingga kelarutan protein berkurang,  dan juga karena alkohol akan berkompetensi dengan protein terhadap air. Sedangkan pada denaturasi adalah terpecahnya hidrogen, ikatan garam atau bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah. Dengan perkataan lain denaturasi adalah terjadi kerusakan struktur sekunder, tertier dan kuartener, tetapi struktur primer (ikatan peptida).

Praktikum ini bertujuan untuk menjelaskan prinsip dan mempraktekkan pengujian protein secara kualitatif, yaitu uji pengendapan protein dengan alkohol dan denaturasi pada bahan pangan.

METODOLOGI

Praktikum ini dilaksanakan pada hari sabtu, 29 April 2017 13.00-15.00 WIB

di Laboratorium terpadu Fakultas Pertanian, Universitas Garut.

Pengendapan Protein Dengan Alkohol 

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah gelas kimia, spatula stainless, tabung reaksi, penjepit tabung reaksi dan rak tabung reaksi. Bahan yang digunakan adalah susu murni, susu kedelai, putih telur, santan, HCl 0,1 M, NaOH 0,1 M, buffer asetat 1M (pH 4,7) dan etanol 95 %.

Prosedur Kerja

Sediakan 3 tabung reaksi dan isi masing-masing tabung reaksi dengan 5 mL larutan protein. Kedalam tabung I tambahkan 1 mL HCl 0,1 M dan 6 mL etanol 95%, tabung II 1 mL NaOH 0,1 M dan 6 mL etanol 95%, tabung III 1 mL buffer asetat dan 6 mL etanol 95 %. Tabung-tabung mana yang tidak larut.

Denaturasi

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah gelas kimia, spatula stainless, tabung reaksi, penjepit tabung reaksi dan rak tabung reaksi. Bahan yang digunakan adalah susu murni, susu kedelai, putih telur, santan, HCl 0,1 M, NaOH 0,1 M dan buffer asetat 1M (pH 4,7).

Prosedur Kerja

Sediakan 3 tabung reaksi dan isi masing-masing tabung reaksi dengan 9 mL larutan protein. Kedalam tabung I tambahkan 1 mL HCl 0,1 M, tabung II 1 mL NaOH 0,1 M, tabung III 1 mL buffer asetat. Tempatkan ketiga tabung dalam air mendidih selama 15 menit dan dinginkan pada temperatur kamar. Lihat ke dalam tabung mana terjadi endapan. Lanjutkan percobaan di atas terhadap tabung I dan II dengan menambahkan 10 mL buffer asetat.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengendapan Dengan Alkohol

Alkohol merupakan senyawa seperti air yang satu hidrogennya diganti oleh rantai atau cincin hidrokarbon. Sifat fisis alkohol, alkohol mempunya titik didih yang tinggi dibandingkan alkana-alkana yang jumlah atom C nya sama. Hal ini disebabkan anatra molekul alkohol membentuk ikatan hydrogen. Rumus umum alkohil R-OH, dengan R adalah suatu alkil baik alifatis maupun siklik. Dalam alkohol, semakin banyak cabang semakin rendah titik didihnya. Sedangkan dalam air, metanol, etanol, propanol mudah larut dan hanya butanol yang sedikit larut. Alkohol dapat berupa cairan encer dan mudah bercampur dengan air dalam segala perbandingan (Brady dkk, 1999).

Faktor yang mempengaruhi denaturasi yang terdapat pada uji denaturasi adalah pemanasan pada suhu 55-750C, suhu rendah (dibawah titik beku air), pH yang ekstrim, pelarut organik, penambahan garam dan pengadukan intensif. Pada uji ini pereaksi yang digunakan selain asam asetat yang bersifat asam lemah, HCl asam kuat dan NaOH bersifat basa kuat adalah penggunaan pereaksi etanol. Etanol adalah termasuk alkohol dan perarut organik.

Penambahan pelarut organik akan menggantikan beberapa molekul air di sekitar daerah hidrofob dari permukaan protein yang berasosiasi dengan protein sehingga menurunkan konsentrasi air dalam larutan. Dengan demikian kelarutan protein akan menurun dan memungkinkan terjadinya pengendapan (Muslim dkk, 2010).

Pada Tabel 1. bahan yang diuji menggunakan etanol terjadi endapan. Menurut (Rismaka, 2009), alkohol dapat mengendapkan protein karena gugus fungsional dari alkohol lebih kuat mengikat air sehingga kelarutan protein dalam air berkurang. Pada protein ujung C asam amino yang terbuka dapat bereaksi dengan alkohol dalam suasana asam membentuk senyawa protein ester. Pembentukan ester ini ditunjukan oleh adanya endapan yang terbentuk. Penentuan protein metode pengendapan alkohol adalah kompetensi pembentukan antara protein-air dengan alkohol-air.

Endapan yang tidak terbentuk pada bahan susu murni dengan pereaksi  HClI dan NaOHII dapat terjadi karena HCl dan NaOH yang ditambahkan tidak cukup banyak atau dari konsentrasi pereaksinya, sehingga belum mampu untuk mendenaturasikan protein yang terdapat dalam larutan.

 

Tabel 1. Hasil pengendapan protein dengan alkohol

Pereaksi P. Telur S. Kedelai S. Murni
HClI + +
EtanolI + + ++
NaOHII + +
EtanolII +++ +++ +
AsetatIII ++ +++ +
EtanolIII ++ +++ +++

Keterangan : tidak ada endapan (-), sangat sedikit (+), sedikit (++), banyak (+++)

Denaturasi

Denaturasi protein adalah suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tertier dan kuartener tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovelen serta terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan atau wiru molekul protein (Winarno, 1997). 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 adalah ikatan hidrogen dan Ikatan hidrofobik (Triyono, 2010)

Menurut (Triyono, 2010) menyatakan 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 non polar, yang kemungkinan mengalami gangguan. Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi protein. Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul bagian dalam yang bersifat hidrofobik akan keluar sedangkan bagian hidrofilik akan terlipat ke dalam. Pelipatan atau pembalikkan 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.

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 denaturasi. Apabila ikatan-ikatan antara gugus-gugus reaktif protein tersebut menahan seluruh cairan, akan terbentuklah gel. Sedangkan bila cairan terpisah dari protein yang terdenaturasi itu, maka protein akan mengendap (Martoharsono,2006).

Faktor yang mempengaruhi denaturasi adalah pemanasan pada suhu 55-750C, suhu rendah (dibawah titik beku air), pH yang ekstrim, pelarut organik, penambahan garam dan pengadukan intensif.

Pada Tabel 2. setiap bahan yang di ujikan terbentuk endapan kecuali pada bahan susu kedelai dengan pereaksi  NaOHII. Endapan ini terbentuk karena disebabkan denaturasi protein, yaitu pemanasan dan penambahan asam. Pemanasan dan penambahan asam ini akan menyebabkan rusaknya struktur protein sehingga protein akan mengendap.

Pada uji denaturasi dengan asam, molekul protein memiliki gugus amina (NH2) dan gugus karboksil (COOH)  pada salah satu ujung rantainya. Hal ini menyebabkan protein bersifat amfoter sehingga dapat bereaksi dengan asam maupun basa (Bintang, 2010). Pada pH tertentu muatan gugus amino dan karboksilat saling mentetralkan sehingga molekul protein tidak bermuatan. Titik isoelektrik adalah pH dimana suatu asam tidak mengandung muatan ion. Pada titik isoelektrik, terdapat kesetimbangan antara bentuk-bentuk asam amino sebagai ion amfoter, anion dan kation (Fesseden, 1986). Pada pH dibawah titik isoelektrik (asam), gugus amina pada protein akan bereaksi dan ion H menjadi NH3 sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya pada pH diatas titik isoelektrik (basa), gugus karboksil akan bereaksi dengan ion OH sehingga protein bermuatan negatif (Bintang, 2010). Pada titik isoelektrik kelarutan protein menurun dan mencapai angka terendah. Pada keadaan ini kelarutan protein dalam air paling kecil sehingga protein akan mengendap.

Bahan pereaksi pada uji ini adalah asam asetat yang bersifat asam lemah, HCl asam kuat dan NaOH bersifat basa kuat. Dari ketiga jenis asam tersebut mempunyai perbedaan sifat daya koagulasi yang berbeda. Larutan yang bersifat asam akan mendonorkan proton (H+) sedangkan pada larutan yang bersifat basa akan mondonorkan OH. Ion H+ serta ion OH yang ditambahkan dalam larutan protein dapat mengganggu struktur tersiernya yang diakibatkan oleh ikatan elektristatik. Jika ikatan elektrostatisnya ternganggu, maka protein dapat terdenaturasi. Protein yang terdenaturasi dapat dicirikan dengan terbentuknya gumpalan/endapan. Jika konsentrasi protein dalam larutan kecil atau asam dan basa yang digunakan bersifat lemah/konsentrasi encer maka akan terbentuk koloid putih (Winarno, 1997).

Pada proses pemanasan protein akan mengalami denaturasi apabila dipanaskan pada suhu 55-750C. Laju denaturasi protein dapat mencapai 600 kali untuk tiap kenaikan 100C. Denaturasi ini hanya terjadi apabila larutan protein berada pada titik isoelektriknya. Protein yang terdenaturasi pada titik isoelektriknya masih dapat larut pada pH di luar titik isoelektrik tersebut. Air ternyata diperlukan untuk proses denaturasi oleh panas (Amelia dkk, 2011). Sejalan dengan pendapat (Martoharsono,2006, yang menyatakan perlakuan panas dapat memberikan pengaruh yang menguntungkan dan merugikan terhadap protein. Pengaruh yang menguntungkan yaitu meningkatnya daya guna protein, sebab adanya pemanasan pada proses pengolahan dapat menginaktifkan atau menurunkan protein inhibitor. Pemanasan akan membuat protein terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. (Amelia dkk, 2011), menyatakan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar 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 non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida.

Penambahan asam asetat pada filtrat yang telah dipanaskan berarti menambahkan konsentrasi dari ion H+ yang kemudian akan mengadakan reaksi dengan muatan negatif protein yang berasal dari gugus hiroksil bebasnya. Semakin banyak konsentrasi H+ yang ditambahkan maka semakin banyak pula penurunan pH dari filtrat sehingga titik isoelektriknya semakin dekat. Apabila pH isoelektrik sudah tercapai maka muatan yang saling berlawanan akan saling menetralkan sehingga akan terbentuk gumpalan. Semaikn kecil pH buffer asetatnya, semakin banyak endapannya. Karena pH yang kecil akan banyak membentuk endapan berarti selisih muatan listriknya antara yang positif dan negatif sama. Sehingga, tidak dapat bergerak dan membentuk endapan atau warna keruh (Triyono, 2010).

Mekanisme penggumpalan protein sebenarnya masih belum sepenuhnya diketahui, namun paling tidak melalui 2 cara. 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 gelatinasisi atau terbentuknya gel terjadi (Amelia dkk, 2011)

Dalam ilmu kimia, pencampuran atau penambahan suatu senyawa dengan senyawa yang lain dikatakan bereaksi bila menunjukan adanya tanda terjadinya reaksi, yaitu adanya perubahan warna, timbul gas, bau, perubahan suhu dan adanya endapan. Pencampuran yang tidak disertai dengan tanda demikian, dikatakan tidak terjadi reaksi kimia (Elisa, 2014).

Endapan yang tidak terbentuk pada bahan susu kedelai dengan pereaksi  NaOHII dapat terjadi karena NaOH yang ditambahkan tidak cukup banyak atau dari konsentrasi pereaksinya, sehingga belum mampu untuk mendenaturasikan protein yang terdapat dalam larutan.

 

Tabel 2. Hasil denaturasi

Pereaksi P. Telur S. Kedelai S. Murni
HCl I +++ +++ +++
NaOH II ++ +
AsetatIII +++ ++ +++
HClI +asetat + ++ +++
NaOHII+asetat ++ +++ +
AsetatIII+asetat ++ ++ +++

Keterangan : tidak ada endapan (-), sangat sedikit (+), sedikit (++), banyak (+++)

Pertanyaan

  1. Sebutkan faktor yang mempengaruhi denaturasi!
  2. Sebutkan struktur kimia pada asama amino!
  3. Sebutkan sifat fungsional protein!

Jawaban

  1. Pemanasan pada suhu 55-75 oC, suhu rendah (di bawah titik beku air), pH yang ekstrim, pelarut organik (alkohol, aseton), penambahan garam, pengadukan intensif.
  2. Komponen organik yang memiliki 2 gugus fungsional utama, yaitu gugus amin (NH2) dan gugus karboksil (COOH). Gugus lainnya adalah gugus alkil/ rantai karbon (R) dan gugus hidrogen (H) yang terikat pada α-Carbon.
  3. Kelarutan protein, sifat hidrasi/daya ikat air, sifat kapasitas emulsifikasi, agresi dan pembentukan gel, sifat pembentuk buih serta sifat sebagai enzim

 

KESIMPULAN

Penambahan pelarut organik akan menggantikan beberapa molekul air di sekitar daerah hidrofob dari permukaan protein yang berasosiasi dengan protein sehingga menurunkan konsentrasi air dalam larutan. Dengan demikian kelarutan protein akan menurun dan memungkinkan terjadinya pengendapan.

Endapan pada praktikum denaturasi terbentuk karena disebabkan denaturasi protein, yaitu pemanasan dan penambahan asam. Pemanasan dan penambahan asam ini akan menyebabkan rusaknya struktur protein sehingga protein akan mengendap. Denaturasi dapat mengubah sifat protein menjadi sukar larut dalam air. Hal ini bahwa pada uji denaturasi pada titik isoelektris protein bersifat hidrofobik.

Jenis asam mempunyai perbedaan sifat daya koagulasi yang berbeda. Jenis asam dan pengaruh pH larutan yang sangat berpengaruh pada kemampuan untuk mengkoagulasi protein, dan endapan protein yang terjadi. Protein yang menggumpal atau mengendap merupakan salah satu ciri fisik dari terdenaturasinya suatu protein. Denaturasi dapat mengubah sifat protein menjadi sukar larut dalam air.

Endapan yang tidak terbentuk pada bahan susu murni dengan pereaksi  HClI dan NaOHII pada uji pengendapan dengan alkohol dan susu kedelai dengan pereaksi  NaOHII pada uji denaturasi dapat terjadi karena HCl dan NaOH yang ditambahkan tidak cukup banyak atau dari konsentrasi pereaksinya, sehingga belum mampu untuk mendenaturasikan protein yang terdapat dalam larutan.

 

DAFTAR PUSTAKA

Amelia, Aprizal R., Bahalwan A. H., Cahyarani C. S., Malik M., Rakhmaniar, Syafiqa Eka. (2011). Uji Kualitatif Protein. Jakarta. UIN Syarif Hidayatullah

Bambang Agus, Murtidjo. (2003). Pemotongan Penanganan Dan Pengolahan Daging Ayam. Yogyakarta. Kanisius.

Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Jakarta. Binarupa Aksara

Bintang, Maria. (2010). Biiokimia Teknik Penelitian. Jakarta. Erlangga.

Chang, Raymond. (2008). Kimia Dasar 2. Jakarta. Erlangga.

Dewi Yuliani Nia. (2013). Penetapan Kadar dan Analisis Profil Protein dan Asam Amino Ekstrak Ampas Biji Jinten Hitam (Nigella Sativa Linn.) Dengan Metode SDS-PAGE dan KCKT. Jakarta. UIN Syarif Hidayatullah.

Elisa. (2014). Reaksi Uji Terhadap Asam Amino. Banda Aceh. Universitas Syiah Kuala.

Muslim, Wahyuew. 2010. Resipitasi Plasma Protein Untuk Uji Farmakokinetik. Bandung. Institut Teknologi Bandung

Fesseden R. J. (1986). Kimia Organik. Penerjemah : A.H

Martoharsono. (2006). Biokimia 2. Yogyakarta. Universitas Gajah Mada

Rismaka. 2009. Uji Kualitatif dan Asam Amino. www.rismaka.net/2009/06/uji-kualitatif-protein-dan-asam-amino.html. Diakses pada tanggal 07 Mei 2017. Garut.

Triyono Agus. 2010. Mempelajari Pengaruh Penambahan Beberapa Asam Pada Proses Isolasi Protein Terhadap Tepung Protein Isolat Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L. Subang. Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna.

Winarno, F.G. (1997). Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta. Gramedia Pustaka.