DESTRUKSI PROTEIN

Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-unsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992). 

Pada umumnya kadar protein di dalam bahan pangan menentukan mutu bahan pangan itu sendiri (S.A. & Suwedo H. ,1987). Nilai gizi dari suatu bahan pangan ditentukan bukan saja oleh kadar nutrien yang dikandungnya, tetapi juga oleh dapat tidaknya nutrien tersebut digunakan oleh tubuh (Muchtadi, 1989). Salah satu parameter nilai gizi protein adalah daya cernanya yang didefinisikan sebagai efektivitas absorbsi protein oleh tubuh (Del Valle, 1981). Berdasarkan kandungan asam-asam amino esensialnya, bahan pangan dapat dinilai apakah bergizi tinggi atau tidak. Bahan pangan bernilai gizi tinggi apabila mengandung asam amino esensial yang lengkap serta susunannya sesuai dengan kebutuhan tubuh.

Protein yang terdapat dalam bahan pangan mudah mengalami perubahan-perubahan, antara lain:

1.    Dapat terdenaturasi oleh perlakuan pemanasan.

2.    Dapat terkoagulasi atau mengendap oleh perlakuan pengasaman.

3.    Dapat mengalami dekomposisi atau pemecahan oleh enzim-enzim proteolitik.

4.    Dapat bereaksi dengan gula reduksi, sehingga menyebabkan terjadinya warna coklat.

Banyak agensia yang menyebabkan perubahan sifat alamiah dari protein seperti panas, asam, basa, pelarut organik, garam, logam berat, radiasi sinar radioaktif (Sudarmadji, 2010). Analisis protein ini terdiri dari beberapa tahapan yaitu: destruksi, destilasi, dan titrasi. Penentuan protein menurut Kjeldahl disebut juga penentuan kadar protein kasar (crude protein), yaitu menentukan jumlah total nitrogen (N) yang dikandung oleh suatu bahan untuk mewakili jumlah protein yang ada. Sampel yang dianalisis berupa ampas tahu (A; E), jagung (F; G), biskuit (B; C), dan susu (D; H), sampel kelompok 7 yaitu jagung.

Proses destruksi (Oksidasi)

Tahapan pertama penentuan kadar protein ini yaitu destruksi, destruksiprotein meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier protein. Sampel sebanyak 0,51 g ditimbang, kemudian ditambahkan 0,04 g HgO dan 0,9 g K₂SO₄ sebagai katalis. Destruksi merupakanproses pengubahan N protein menjadi ammonium sulfat. Proses ini berlangsung selama sampel yang ditambah dengan katalisator direaksikan dengan H₂SO₄ pekat dan dididihkan di atas pemanas labu Kjeldahl. Penambahan asam sulfat dilakukan dalam ruang asam untuk menghindari S yang berada di dalam protein terurai menjadi SO₂ yang sangat berbahaya. Setelah penambahan asam sulfat larutan menjadi keruh. Asam sulfat pekat berfungsi untuk mendestruksi protein menjadi unsur-unsurnya, sedangkan katalisator berfungsi untuk mempercepat proses destruksi dan menaikkan titik didih asam sulfat. Tiap 1 gram K₂SO₄ menaikkan titik didih 3⁰C.

 Dari proses ini semua ikatan N dalam bahan pangan akan menjadi ammonium sulfat (NH₄SO4) kecuali ikatan N=N; NO; dan NO₂. Ammoniak dalam asam sulfat terdapat dalam bentuk ammonium sulfat. Pada tahap ini juga menghasilkan CO₂, H₂O, dan SO₂ yang terbentuk adalah hasil reduksi dari sebagian asam sulfat dan menguap. 

Proses pemanasan dilakukan ± 2 jam sampai larutan jernih.Larutan yang jernih menunjukkan bahwa semua partikel padat bahan telah terdestruksi menjadi bentuk partikel yang larut tanpa ada partikel padat yang tersisa. Larutan jernih yang telah mengandung senyawa (NH₄)₂SO₄ ini kemudian didinginkan supaya suhu sampel sama dengan suhu luar sehingga penambahan perlakuan lain pada proses berikutnya dapat memperoleh hasil yang diinginkan.

Proses Destilasi

            Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH₃).Prinsip destilasi adalah memisahkan cairan atau larutan berdasarkan perbedaan titik didih. Dari hasil destruksi protein, labu destruksi didinginkan kemudian dilakukan pengenceran dengan penambahan aquades. Pengenceran dilakukan untuk mengurangi kehebatan reaksi bila ditambah larutan alkali. Larutan dijadikan basa dengan menambahkan 10 mL NaOH 60%, lalu corong ditutup dan ditambahkan aquades ± setengah bagian. Sampel harus dimasukkan terlebih dahulu kedalam alat destilasi sebelum NaOH, karena untuk menghindari terjadinya superheating. Fungsi penambahan NaOH adalah untuk memberikan suasana basa karena reaksi tidak dapat berlangsung dalam keadaan asam

            Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Untuk menampung NH₃ yang keluar, digunakan asam borat dalam erlenmeyer sebanyak 15 mL dan telah ditambahkan indikator Toshiro (Metil Merah + Metil Biru), menghasilkan larutan berwarna biru tua. Indikator ini digunakan untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebih. Hasil destilasi (uap NH₃ dan air) ditangkap oleh larutan H₃BO₃ yang terdapat dalam labu erlenmeyer dan membentuk senyawa (NH₄)₃BO₃. Senyawa ini dalam suasana basa akan melepaskan NH₃. Agar kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam borat. Penyulingan dihentikan jika semua N sudah tertangkap oleh asam borat dalam labu erlenmeyer atau hasil destilasi tidak merubah kertas lakmus merah serta menghasilkan larutan berwarna hijau jernih. Ujung selang dibilas dengan aquades, agar tidak ada ammonia yang tertinggal di selang. Reaksi yang terjadi:     

(NH₄)SO₄  + NaOH                Na₂SO₄ + 2 NH₄OH

 2NH₄OH                    2NH₃ + 2H₂O

  4NH₃ + 2H₃BO₃                2(NH₄)₂BO₃ +H₂

Proses Titrasi

            Titrasi merupakan tahap akhir pada penentuan kadar protein dalam bahan pangan ini. Banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia (N) dapat diketahui dengan  volume  HCl 0,02 N yang dibutuhkan destilat. Titik akhir titrasi dihentikan sampai larutan berubah dari hijau ke biru (kembali ke warna awal). Selisih jumlah titrasi blanko dan sampel merupakan jumlah ekuivalen nitrogen.

            Dari analisa yang telah dilakukan, volume yang digunakan untuk menitrasi sampel sebanyak 5,37 mL HCl 0,02 N. Sehingga diperoleh kadar protein pada jagung sebesar 8,84%, sedangkan pada literatur sebesar 5,1%. Hal ini dapat terjadi dikarenakan proses analisa terutama titrasi yang tidak tepat, dapat terlalu berlebihan atau kekurangan yang berpengaruh terhadap volume HCl yang digunakan untuk titrasi, sehingga mempengaruhi  hasil perhitungan kadar protein kasar.

Sumber :http://www.scribd.com/doc/54837598/UJI-PROTEIN-Metoda-Kjeldahl