Penetapan Kadar Protein Dalam Tauco Dengan Cara Mikro-Kjedhal

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kedelai
Kedelai bukan tanaman asli Indonesia, diduga berasal dari China (daerah
Manshukuo), dimana tanaman ini di budidayakan untuk pertama kalinya pada
abad 11 SM. Di Idonesia mulai dibudidayakan pada abad ke-17 sebagai tanaman
makanan dan pupuk hijau. Sejarah perkembangan kedelai di Indonesia pertama
kalidi Ambonia (sekarang bernama Ambon). Tanaman kedelai di Indonesia
berasal dari daerah Manshukuo, lalu menyebar ke daerah Mansyuria Jepang ( Asia
Timur) dan ke negara-negara lain di Amerika dan Afrika. Pada tahun 1935 kedelai
sudah ditanam di seluruh wilayah di Jawa. Diduga di Jawa berasal berasal dari
India, berdasarkan bentuk bijinya yang lonjong seperti yang ada di India Utara,
yang berbedabila dibandingkan dengan kedelai di Manchuria yang berbentuk
bulat.(Atman 2014)
Sistematika tanaman kedelai adalah
Ordo

: Polypetales

Famili

: Leguminosae

Sub-famili

: max.

Glycine max merupakan tanaman semusim, warna bunga putih atau ungu,
dan memiliki ragam bentuk dan ukuran karakter daun dan biji. Terdapat beberapa
tipe daun pada kedelai, yakni: daun tunggal, daun bertiga dan kadang-kadang
ditemukan daun berlima.(Atman 2014)

Universitas Sumatera Utara

2.1.1 Manfaat Kedelai
Selain sebagai sumber protein nabati, kedelai juga dapat digunakan
sebagai bahan pangan yang mampu menurunkan kolestrol darah sehingga
mencegah penyakit jantung, serta dapat pula berfungsi sebagai antioksidan dan
mencegah penyakit kanker.(Atman 2014)
Kedelai segar sangat dibutuhkan dalam industri pangan, seperti: tahu,
kecap, susu kedelai, tauco, snack, dll. Sedangkan bungkil kedelai dibutuhkan

untuk industri pakan. Biji juga dapat diolah menjadi tepung kedelai. Manfaat
utama berupa olahan dalam bentuk protein kedelai dan minyak kedelai. Dalam
bentuk protein kedelai, digunakan sebagai industri makanan yang diolah menjadi
susu, kue-kue, permen, dan daging nabati, serta sebagai bahan industri bukan
makanan seperti: kertas, cat air, tinta cetak dan tekstil. Olahan dalam bentuk
minyak kedelai digunakan sebagai bahan industri makanan dan non makanan.
Minyak kedelai yang digunakan sebagai industri makanan berbentuk gliserida
sebagai bahan pembuatan minyak goreng, magarin, dan bahan lemak lainya.
Sedangkan dalam bentuk lecithim dibuat antara lain: kue, tinta, kosmetika,
intektisida, dan farmasi. Kedelai juga dapat langsung dimakan setelah direbus.
Kedelai rebus biasanya berasal dari tanaman yang di panen muda dan direbus
dalam bentuk polong. Selain itu kedelai dikecambahkan, dikomsumsi sebagai
sayur.(Atman 2014)
Secara umum, produk olahan kedelai terdiri dari dua kelompok, yaitu:
produk makanan non fermentasi dan fermentasi. Produk hasil olahan industri non
fermentasi kedelai secara tradisional yang terkenal adalah tahu dan kembang tahu,
sedangkan fermentasi tradisonal adalah tempe dan kecap. Produk hasil olahan

Universitas Sumatera Utara

industri modern kedelai sebagian besar merupakan hasil olahan non fermentasi,
seperti: tepung kedelai, konsentrat dan isolat, daging tiruan kedelai (Texturized
Vegetable Protein, TVP), dan minyak kedelai. Sedangkan produk olahan
terfermentasi hasil industri pangan modern, antar lain: yoghourt kedelai atau
disebut juga soyghurt dan keju kedelai (soycheese).(Atman 2014)

2.1.2 Jenis-Jenis Kedelai
Kedelai merupakan tanaman palawija, famili leguminosa berupa semak
yang tumbuh dengan baik menyukai iklim kering dibandingkan iklim lembab.
Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan 100400mm/bulan dan suhu berkisar 21-340C. Kedelai dapat tumbuh baik pada
berbagai jenis tanah seperti alluvial, regosol, grumosol, latosol, dan andosol,
dengan sistem drainase dan aerasi tanah yang baik. Tanah untuk budidaya
tanaman kedelai pada topografi datar dengan ketinggian tempat dari permukaan
air laut kurang dari 500m dpl. (Salim 2012)
Tanaman kedelai dengan akan tumbuh dengan baik, pada tanah yang kaya
humus atau bahan organik. Pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak asam,
atau tanah podsolik merah kuning dan tanah yang mengandung banyak pasir
kwarsa, petumbuhan kedelai kurang baik. Oleh karena itu, harus di beri tambahan
pupuk organik atau non organik dalam jumlah cukup. Untuk mendukung
kesuburan tanaman kedelai, perlu di beri bakteri Rhizobium pada saat pertama kali

tanam kedelai atau pernah ditanami Vigna sinensis (kacang panjang). Jagung

Universitas Sumatera Utara

merupakan tanaman indikator bagi pertumbuhan kedelai, tanah yang baik
ditanami jagung, maka dapat menjadi lahan yang baik untuk kedelai. (Salim 2012)
Tanaman kedelai yang umunya dibudidayakan adalah spesies Glycine max
(biji kedelai bewarna kuning kekuningan) dan Glycine soya (biji kedelai berwana
hitam). Glycine max merupakan tanaman asli darerah asia subtropik seperti RCC
dan Jepang Selatan, dan Glycine soya merupakan tanaman asli asia tropis seperti
Asia Tenggara. Kedelai hitam umumnya di gunakan untuk bahan baku pembuatan
kecap, sedangkan jenis kedelai yang di gunakan untuk membuat tempe, tahu,
susu, kedelai, oncom, tauco adalah jenis kedelai kuning. (Salim2012)
Berdasarkan umumnya, kedelai di kenal jenis 1) kedelai berumur pendek
(70-80 hari), miaslnya jenis kedelai kuning varietas genjah slawi, sindoro,
sumbing. 2) kedelai berumur panjang (90-120hari), misalnya kedelai kuning
varietas luwu , pandan.(Salim 2012)

2.1.3 Aneka Olahan Kedelai
Kedelai merupakan salah satu komoditas pertanian yang banyak di

konsumsi oleh aneka industri pangan dan rumah tangga di Indonesia. Di
Indonesia, kedelai telah banyak diolah menjadi aneka produk makanan bernilai
tinggi seperti tahu, tempe, kecap, tauco, oncom, susu kedelai dll. Kedelai
memiliki kandungan gizi yang cukup tinggi, terutama protein dan mineral,
sehingga, produk olahan kedelai merupakan sumberasupan gizi yang banyak
diminati oleh masyarakat Indonesia karena secaraekonomis masih terjangkau.
Meningkatnya kesadaraan masyarakat tentang pentingnya pemenuhan gizi bagi

Universitas Sumatera Utara

kesehatan, mendorong mayarakat untuk mengonsumsi produk-produk olahan
kedelai.

Tingginya

permintaan

produk-produk

olahan

kedelai

telah

memacupertumbuhan sektor industri berbasis kedelai.(Salim 2012)
Berkembangnya aneka industri berbahan baku kedelai di Indonesia, telah
mendorong meningkatnya permintaan komoditas kedelai dari tahun ke tahun.
Sedangkan, pasokan komoditas lokal masih belum memenuhi tingginya
permintaan. Kebutuhan kedelai dalam negeri sebagian besar masih di pasok oleh
produk impor. Berdasarkan data litbang deptan 2010, kebutuhan kedelai kurang
lebih 2,4 juta ton/ tahun, dan konsumsi terbesar komoditas kedelai adalah industri
tahu dan tempe bekisar 70-80%, kemudian disusul industri kecap. Volume impor
kedelai selama tahun 2002-2007 rata-rata mencapai 63,94)% dari total kebutuhan
dalam negeri. Salah satu produsen kedelai terbesar di dunia adalah Amerika
Serikat. Di Indonesia, daerah penghasil kedelai antar lain Jawa Timur, Jawa
Tengah, Jawa Barat, Sulawesi Utara (Gorontalo), Lampung, Sumatera Selatan,
dan Bali. (Salim 2012)
Meskipun bahan baku masih menjadi faktor kendala bagi industri berbasis
kedelai karena pasokan masih sebagian besar bergantung pada produk impor, hal

ini tidak membuat surut para pelaku usaha di sektor ini yang umumnya industri
skala rumah tangga dan menegah. Industri berbasis kedelai ternyata masih tetap
eksis dan mengalami pertumbuhan yang signifikan, meski seringkali harga bahan
baku kedelai mengalami fluktuasi. Seiring dengan meningkatnya jumlah
penduduk Indonesia, diprediksikan permintaan produk olahan berbahan dasar
kedelai memiliki pontensi yang sangat besar untuk deikembangkan.(salim 2012)

Universitas Sumatera Utara

Tauco adalah salah satu produk fermentasi kedelai yang banyak
dikonsumsi sebagai pelengkap bumbu masakan. Tauco umumnya dalam bentuk
pasta, rasa asin atau manis, warna kuning cerah atau cokelat kehitanaman.
Masyarakat indonesia sudah cukup familiar dengan produk tauco, sehinnga pasar
tauco cukup luas. Cita rasanya yang enak dan aromanya khas menyebabkan tauco
sangat digemari. Selain itu, tauco memiliki kandungan gizi yang cukup
tinggi.(salim 2012)

2.2 Asam Amino
Asam amino ialah asam karbosilat yang mempunyai gugus amino. Asam
amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai gugus –NH2 pada

atom karbon α dari posisi gugus –COO.(Poedjiadi 2009)
Rumus umum untuk asam amino ialah:
R – CH – COOH
|
NH2

Dari rumus umum tersebut dapat dilihat bahwa atomkarbon α ialah atom karbon
asimetrik, kecuali bila R ialah atom H. Oleh karena itu asam amino juga
mempunya sifat memutar bidang cahaya terpolarasi atau aktivitas opti. Rumus
molekul dapat digamabarkan dengan model bola dan batang atau dengan rumus
proyeksi fischer. Oleh karna atom karbon itu asimetrik, maka molekul asam

Universitas Sumatera Utara

amino mempunyai dua konfigurasi D dan L. Hal ini dapat dibandingkan dengan
konfigurasi molekul monosakarida.(Poedjiadi 2009)

2.2.1 Asam Amino Berdasarkan Gugus R-nya
Jika gugus R tidak sama dengan H, maka atom karbon tidak simetris.
Karena itu akan terdapat 2 senyawa yang berbeda tetapi mempunyai formula yang

sama. Dengan memakai D-gliseraldehid sebagai standar,maka didapatkan bahwa
asam amino alam termasuk berkonfigurasi L.(Girindra 1986)
Dari hidrolisis bebrbagai macam protein telah di dapatkan 20 macam asam
amino yang dapat dibagi berdasarkan gugus R-nya yaitu:
1.

Asam Amino Nonpolar (Gugus R-nya hidrofobik)

Dalam kelompok ini terdapat asam amino yang alifatik yaitu alanin, valin, leusin,
isoleusin, dan metionin, sedangkan yang aromatik ialah fenilalan dan triptofan.
Salah satu asam amino yang termasuk kelompok ini yaitu prolin bersifat agak
istimewa karena atom nitrogenya merupakan amina sekunder. Dibandingkan
dengan asam amino polar, kelompok ini daya larutnya kurang. Alanin termasuk
asam amino yang kurang bersifat hidrofobik dalam kelompok ini. Aspragin dan
glutamin dengan asam atau basa.(Girindra 1986)
2.

Asam Amino Polar Tanpa Muatan pada Gugus R

Asam amino kelompok ini mempunyai residu R yang berpartisipasi pada

pembentukan ikatan hidrogen karena itu lebih larut dalam air dibanding dengan
asam amino nonpolar. Beberapa di antaranya memilik gugus hidroksil yaitu serin,
treonim, dan tirosi; yang mengandung gugus sulfidril ialah sistein; yang
mengandung gugus amida ialah asparagin dan glutamin. Glisin dimasukkan ke

Universitas Sumatera Utara

dalam kelompok ini karena mempunyai gugus bermuatan polar yaitukarbosil dan
gugus amino. Sistein dan tirosin adalah yang paling besar daya larutnya karena
adanya gugus polar tiol dan gugus hidroksil fenolnya.(Girindra 1986)
3.

Asam Amino Bermuatan Positif pada Gugus R

Termasuk kelompok ini ialah lisin yang mengandung 2 gugus amino dengan pK2
= 10.5. Pada pH di bawah pKa, lebih dari 50% bermuatan positif. Arginin,
mempunyai fungsi basa guanidium yang sangat kuat, dengan pKa = 12.5. Histidin
mengandung basa lemah gugus imidazol pK = 6.0. Histidin adalah satu-satunya
asam amino yang protonya berdisosiasi pada pH netral sehingga residu histidin
dapat berperan aktif dalam aktivitas katalis enzim.(Girindra 1986)

4.

Asam Amino Bermuatan Negatif pada Gugus R

Termasuk kelompok ini ialah asam amino yang mengandung 2 gugus karboksilat
yaitu asam aspartat dan asam glutamat. Pada pH netral gugus karboksil kedua
berdisosiasi dengan jumlah muatan – 1 (pKa = 3.9 dan 4.3).(Girindra 1986)
Dua puluh asam amino yang termasuk dalam kelompok 1, 2, 3, dan 4 ini
terdapat banyak sekali di alam tersusun dalam protein. Tetapi ada beberapa asam
amino yang hanya terdapat dalam beberapa macam protein saja walaupun dengan
konsentrasi yang tinggi, misalnya hidroksiprolin. Asam amino ini distribusinya
hanya terbatas, tetapi mengisi 12 persen kolagen, protein struktur yang penting
pada hewan.(Girindra 1986)
Asam amino dengan konfigurasi D didapat juga dialam, tetapi
tidaksebagai pengisi protein yang berbobot molekul tinggi. Biasanya asam amino
konfigurasi D ini hanya mengisi peptida siklik atau sebagai komponen glikan
yang terdapat pada dinding bakteri.(Girindra 1986)

Universitas Sumatera Utara

Beberapa asam amino banyak pula yang bukan pembangun protein, tetapi
berperan penting dalam metabolisme. Di samping itu masih ada kira-kira 200 lagi
asam amino bebas yang terdapat di alam yang tidak pernah menjadi bagian
protein. Kebanyakan terdapat pada tanaman dan biasanya masing-masing terbatas
hanya dalam satu spesies atau beberapa spesies dalam satu genus. Beberapa
turunan amida asam amino banyak pula terdapat di alam, yaitu asparagin ( amida
asam aspartat) dan ( amida asam glutamat). (Girindra 1986)

2.2.2 Sifat-Sifat Asam Amino
Dengan beberapa perkecualian,hampir semua asam amino larut dalam air
dan tidak larut dalam pelarut nonpolar seperti eter, klorofom, dan aseton. Sifatsifat tidak sesuai dengan sifat asam karboksilat dan amina organik pada umunya.
Asam karboksilat, baik yang alifatik maupun yang aromatik, terutama yang
mengandung beberapa atom karbon sangat sukar larut dalam air, tetapi mudah
larut dalam pelarut organik. Begitu juga amina, biasanya larut dalam pekarut
organik dan tidak larut dalam air. Selain itu kristal asam amino karboksilat dan
amina yang biasanya mempunyai titik leleh yang rendah.(Girindra 1986)
Kedua sifat yang telah disebutkan ini cenderung menunjukkan bahwa
asam amino mengandung gugus karboksil dan gugus amina yang bermuatan
dengan polaritas tinggi. Bergantung pada pelarutnya, muatan asam amino dapat
berubah positif atau negatif. Dengan kata lain asam amino dapat dipandang
sebagai elektrolit dalam larutan. Sebagai contoh asam amino alanin yang memiliki
gugus karboksil dan gugus amina sehingga dapat bereaksi dengan asam atau
denan basa. Senyawa ini bersifat amfoterik.(Girindra 1986)

Universitas Sumatera Utara

Pengetahun mengenai sifat asam-basa dari asam amino sangat penting
untuk menganalisis dan mengerti sifat-sifat protein. Selanjutnya hal ini diperlukan
pula

dalam

seni

memih-misahkan

asaam

amino

protein,

kemudian

mengidentifikasinya dan begitu juga menentukan jumlahnya.(Girindra 1986)

2.2.3 Reaksi Penting Asam Amino
Selain dari kemampuan asam amino sebagai elektrolit dalam larutan,
beberapa reaksi kimia yang penting dari asam amino di sebabkan oleh adanya
gugus karboksil dan gugus amino yang dikandungnya. Gugus α-karboksil dan
gugus β-amino bereaksi sebagaimana lazimnya reaksi organik lainnya untuk
membentuk amida, ester, dan asli-halida lainya.
1.

Reaksi Gugus Karboksil
a. Gugus karboksil suatu asam dapat membentuk ester dengan adanya
alkhol.
b. Dalam sebuah molekul protein, gugus karboksil suatu asam amino
berikatan dengan gugus amino dari asam amino lainnya melalui
ikatan peptida.
c. Dekarbokil gugus karboksil. (Girindra 1986)

2.

Reaksi Gugus Amina
a. Reaksi dengan HNO2.
Gugus amina dapat beraksi dengan zat pengoksidasi kuat HNO2 untuk
melepas N2 yang kemudian dapat ditentukan secara manometrik.
Reaksi ini dipakai untuk jumlah gugus α-amina yang terdapat pada
asam amino, peptida, atau protein. Tetapi asam amino prolin dan

Universitas Sumatera Utara

hidroksil prolin tidak dapat beraksi dengan HNO2 sedangkan gugus αamina pada lisin hanya dapat beraksi secara lamban. Reaksi ini
menjadi dasar dari cara penentuan protein kasar pada metode Kjeldhal.
b. Reaksi ninhidrin.
Gugus amina dapat beraksi dengan pereaksi nindrin membentuk
amonia CO2, dan aldehida. Reaksi ninhidrin dipakai sebagai dasar
untuk penentuan kuantitas asam amino. Warna biru menunjukkan
secara khas gugus amino. Tetapi prolin dan hidroksiprolin yang
mempunyai gugus amina sekunder mengahasilkan warna kuning.
Sedangkan asparagin yang mengandung gugus amida beraksi
membentuk warna coklat.
c. Reaksi dengan 1-fluoro-2, 4-dinitrobenzena (FDNB).
Dalam reaksi ini terbentuk derivat asam amino2, 4-dinitrofenil yang
bewarna kuat. Senyawa FDNB bereaksi dengan gugus amino yang
bebas pada ujung NH2-terminal suatu polipeptida, dengan guus Eamino dari asam amino lisin begitu juga gugus amino dalam asam
amino bebas. Jadi jika peptida atau protein direaksikan dengan FDNB,
kemudian dihidrolisi dan diisolasi, asam amino terminal yang
membentuk protein dapat ditentukan.
d. Reaksi dengan dansil klorida.
Gugus amina pada asam amino atau pada peptida bereaksi dengan
dansil klorida (1-dimetilaminonaftalen klorida) membentuk derivat
asam amino dansil. Gugus dansil ini berfluoresensi sehingga asam
amino yang sangat sedikit dapat ditentukan.

Universitas Sumatera Utara

e. Reaksi dengan formaldehida (sorenson formal titration).
Formaldehida menutup gugus amino dan membentuk kompeks asam
amino formaldehida, sehingga gugus karboksilnya yang bebas dapat
ditritasi. Indikator yang dipakai ialah fenolftalin dan timolftalin.
f. Diantara reaksi gugus amino yang sangat penting ialah reaksi yang
ditemukan oleh Edman.
Dia telah mencoba memodifikasi reaksi isotianat dengan amina
demikian rupa sehingga modifikasi ini dapat dipakai untuk degradasi
rantai polipetida dan untuk identifikasi terminal-NH2 pada peptida.
Dalam prosedur Edman ini, fenilisotiosianat bereaksi dengan α-asam
amino feniltiokarbamoil. Jika di beri larutan nitrometan, asam amino
feniltiokarbamoil berubah jadi bentuk siklik yaitu feniltiohidantio.
Senyawa ini tidak bewarna, dapat dipisahkan dengan mudah dan
kemudian diidentifikasi dengan kromatografi. Reaksi Edman sering
digunakan untuk identifikasi terminal NH2 asam amino suatu
polipetida.(Girindra 1986)
3.

Reaksi Gugus R
Beberapa asam amino mempunyai gugus R yang dapat megion.

Contohnya ialah sistein, tirosin, dan histidin. Reaksi lainnya yang sangat penting
secara biologis ialah raksi gugus R pada serin dan sistein. Pada protein
mempunyai aktivitas biologis, gugus hidroksil serin sering mengalami fosforilasi.
Misalnya pada enzim fosfoglukomutase di mana gugus hidroksil pada serin
mengalami fosforilasi sewaktu enzim sedang aktif. Kasein susu juga mengandung
beberapa serin yang berfosforilasi.(Girindra 1986)

Universitas Sumatera Utara

2.2.4 Penentuan Jumlah dan Jenis Asam Amino
Ikatan peptida yang menghubungkan asam-asam amino terlebih dahulu
diputus dengan hidrolisi. Asam amino yang telah bebas kemudia diidetifikasi
dengan cara kromatoggrafi atau elektroforesis. Jumlah asam-asam amino dihitung
setelah mereaksinya dengan ninhidrin atau dengan reaksi warna yang bersifat
khas, atau dengan spektrum asam amino aromatis, dan lain-lain. Ikatan peptida
dapat pula dihidrolisi dengan asam, basa, atau enzim. Sekarang, yang sering di
pakai adalah “amino acid analyzer”.(Girindra 1986)
A.

Hidrolisi Protein dengan Asam.
Protein dapat dihidrolisis dengan 6N HCl menjadi asam amino

penyusunnya setelah dipanaskan pada suhu 1100C selama 20-70 jam. Proses
hidrolisis ini hedaknya dikerjakan di dalam tabung yang dilapis demikian rupa
sehingga tidak terjadi reaksi oksidasi yang tidak diinginkan.(Girindra 1986)
Akibat sampingan yang bisa terjadi dengan hidrolisis asam ialah rusaknya
beberapa asam amino seperti triptofan, sebagai serin, dan treonin. Pemecahan
triptofan menyebabkan pembentukan suatu polimer yang disebut hemin. Selain itu
asam amino glutamin dan aspartat mengalami deaminasi berubah menjadi
glutamat dan aspartat. Terjadi pula dehidrasi intramolekul asam glutamat
membentuk pirolidon-5-asam karboksilat. Dehidrasi intramolekul ini dapat pula
dialami oleh asam amino lain hingga terbentuk cincin anhidrin atau
diketopiperazin.(Girindra 1986)

Universitas Sumatera Utara

B.

Hidrolis Protein dengan Basa.
Hidrolisis basa biasanya dikerjakan untuk mencerna triptofan yang rusaK

karena hidrolisi asam. Tetapi serin dan treonin rusak dengan basa, sedangkan
asam-asam amino lain mengalami rasimisasi.(Girindra 1986)
C.

Hidrolisi dengan Enzim.
Hidrolisis dengan enzim ini terjadi secara alami dalam jasad hidup. Enzim

yang terlibat pada tiap hidrolisis pr4otein atau pepetida sangat khas sifatnya.
Enzim

protoase

seperti

tripsin

dan

kimotripsin

menghidrolisis

ikatan

peptidatertentu dengan cepat, tetapi menghidrolisi ikatan peptida lainya dengan
lamban sekali atau bahkan tidak sama sekali.
Untuk penelitian aktivitas enzim atau menentukan susunan asam amino
suatu molekul protein, hidrolisi dengan enzim yang bersifat khas sering
dilakukan.(Girindra 1986)

2.3 Peptida
Peptida tersusun dari bebrapa asam amino dan merupakan rantai dimana
gugus karboksil asam amino yang satu dihubungkan dengan gugus amino dari
asam amino lainnya melalui suatu ikatan peptida. Sintetis ikatan petida ini terjadi
dalam sel melalui suatu tahapan reaksi yang sangat kompleks.(Girindra 1986)

2.3.1 Tata Nama Peptida
Pada

dasarnya suatu peptida asli-asam amino, karena gugus –COOH

dengan gugus –NH2 membentuk ikatan peptida. Dari rumus suatu peptida ini
tampak bahwa ada gugus asli yang terikat pada asam amino.(Poedjiadi 2009)

Universitas Sumatera Utara

O
||
H2N – CH – C – NH – CH –COOH
||
R
R

Nama peptida diberikan berdasarkan atas jenis asam amino yang
membentuknya. Asam amino yang gugus karboksilnya bereaksi dengan gugus –
NH2 diberikan akhiran il pada namanya, sedangkan urutan penamaan didasarkan
pada urutan asam amino, dimulai dari asam amino ujung masih mempunyai gugus
–NH2. Agar tidak terlalu panjang menuliskan suatu nama peptida digunakan
singkatan nama asam amino yaitu dengan mengambil tiga huruf pertama. Sebagai
contoh glisilalanin ditulis gly-ala-OH, sedangkan alanilserilleusin dapat ditulis
ser-leu-OH.(Poedjiadi 2009)

2.3.2 Sifat Peptida
Peptida diperoleh dengan cara hidrolisis protein yang tidak sempurna.
Apabila peptida yang terjadi dihidrolisis lebih lanjut, akan dihasilkanasam-asam
amino. Suatu penta peptida alanil-leusil-sisteinil-tirosil-glisin- atau yang ditulis
secara singkat ala-leu-cys-tyr-gl-OH pada proses hidrolisis akan menghasilkan
alanin, leusin, sistein, tirosin dan glisin.(Poedjiadi 2009)
Sifat peptida ditentukan oleh gugus –NH2, gugus –COOH dan gugus R.
Sifat asam basa pada peptida ditentukan oleh gugus –COOH dan –NH2, namun
pada peptida rantai panjang, gugus –COOH dan –NH2 yang terletak di ujung
rantai tidak lagi berpengaruh. Suatu peptida juga mempunyai titik isolistrik seperti

Universitas Sumatera Utara

asam amino. Reaksi biuret merupakan reaksi warna untuk peptida dan
protein.(Poedjiadi 2009)

2.4 Protein
Protein adalah polipeptida yang mempunyai bobot molekul yang sangat
bervariasi, dari 5000 hingga lebih dari satu juta. Di samping berat molekul yang
berbeda-beda, protein mempunyai sifat yang berbeda-beda pula. Ada protein yang
mudah larut dalam air, tetapi ada juga yang sukar larut dalam air. Rambut dan
kuku adalah suatu protein yang tidak larut dalam air dan tidak mudah beraksi,
sedangkan protein yang terdapat dalam bagian putih telur mudah larut dalam air
dan mudah beraksi.(Poedjiadi 2009)

2.4.1 Konformasi Molekul Protein
Rantai polipeptida sebuah molekul protein mempunyai satu konfirmasi
yang sudah tertentu pada suhu dan pH normal. Konformasi ini disebut konformasi
asli, sangat stabil sehingga memungkinkan protein bisa diisolasi dalam keaadan
aslinya itu.(Girindra 1986)
Linus Pauling dan R. B. Corey telah mempelajari konformasi rantai
peptida ini dengan sangat mendalam.kesimpulanya yang paling penting ialah
bahwa ikatan C-N pada rantai polipeptida lebih pendek dibanding dengan
kebanyakan ikatan C-N lainnya, dan mempunyai beberapa sifat ikatan rangkap,
karena itu tidak dapat berotasi dengan bebas, ikatan peptida dan 2 buah atom
karbon α terletak bidang datar sedangkan oksigen dari gugus karbonil
berkonfigurasi trans dengan atom H gugus –NH–. Dengan begitu dapat

Universitas Sumatera Utara

digambarkan bahwa tulang rangkai dari rantai peptida terdiri dari sebuah seri
bidang datar kaku yang dipisahkan oleh gugus –CHR–. Dalam rantai polipeptida
yang mempunyai 100 residu terdapat 300 rantai berikatan tunggal pada tulang
rangkanya (kalau R tidak diperhitungkan). Tetapi dalam rantai hanya ada 200
ikatan tunggal yang betul-betul bebas berotasi.(Girindra 1986)
Beberapa faktor yang mempengaruhi struktur sebuah protein ialah:
1. Ikatan peptida yang terletakpada satu bidang datar.
2. Rotasi sumbu Cα –N dan rotasi Cα –C.
3. Gugus R yang berupa bagian dari asam amino polar, polar tanpa
muatan dan yang bermuatan negatif atau positif.(Lehninger.1996)
Residu asam amino yang tidak bermuatan merupakan tempatikatan
hidrogensebuah molekul protein. Beberapa asam amino memegang peranan
sangat istimewa dalam molekul protein, di antaranya:
1. Sistein berfungsi sebagai penghubung di dalam suatu rantai peptida
atau dengan rantai peptida lainya melalui ikatan kovalen disulfida.
Contohnya adalah insulin. Sedangkan dalam bentuk tereduksi residu
sistein pada sejumlah molekul enzim merupakan tempat di mana
substrat enzim tersebut.
2. Histidin dengan pasangan elektron pada cincin nitogennya dapat
berfungsi sebagai ligan yang potensial, misalnya pada protein yang
mengandung Fe seperti hemoglobin dan sitokrom c.
3. Lisin, berfungsi sebagai pengikat antara fosfat, piridoksal dengan
biotin dan merupakan daerah yang aktif bagi beberapa enzim.

Universitas Sumatera Utara

4. Prolin, secara relatif merupakan cincin yang kaku sehingga memaksa
rantai polipeptida membengkok. Karena itu merupakan pengganggu αheliks.
5. Asam amino polar seperti glutamat, aspartat, arginin, lisin, histidin
dapat berupa ion dalam daerah pH yang luas karena itu membentuk
ikatan ionik dalam struktur protein.(Girindra 1986)

2.4.2 Penggolongan Protein
Ditinjau dari strukturnya protein dapat dibagi dalam dua golongan besar,
yaitu golongan protein sederhana dan protein gabungan. Yang di maksud protein
sederhana ialah protein yang terdiri atas molekul –molekul asam amino,
sedangkan protein gabungan ialah protein yang terdiri atas protein dan gugus
bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbonhidrat,
lipid, atau asam nukleat.(Poedjiadi 2009)
Protein sederhana dapat dibagi dalam dua bagian menurut bentuk
molekulnya, yaitu protein fiber dan protein globular. Protein fiber mempunyai
bentuk molekul panjang seperti serat atau serabut, sedangkan protein globular
berbentuk bulat.(Poedjiadi 2009)

A.

Protein Fiber
Molekul protein ini terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang

memanjang dan dihubungkan satu dengan lain oleh beberapa ikatan silang hingga
merupakan bentuk serat atau serabut yang stabil. Struktur protein fiber telah
banyak diteliti dengan menggunakan analisis difraksi sinar X. Ciri khas protein

Universitas Sumatera Utara

fiber yang terdapat pada beberapa jenis protein yang termasuk golongan ini atara
lain ialah:
1. Konfigurasi alfa heliks pada keratin
2. Lembar berlipat pararel dan anti pararel dan anti pararel pada protein
sutera alam
3. Heliks tripel pada kolagen. Sifat umum protein fiber ialah tidak larut
dalam air dan sukar diuraikan oleh enzim.
Kolagen adalah suatu jenis protein yang terdapat pada jaringan ikat.
Protein ini mempunyai struktur heliks tripel dan terdiri atas 25% glisin dan 25%
lagi prolin dan hidroksi prolin, tetapi tidak mengandung sistein, sistin dan
triptofan. Kolagen tidak larut dalam air dan tidak dapat diuraikan oleh enzim.
Namun kolagen tidak dapat diubah oleh pemanasan dalam air mendidih, oleh
larutan asam atau basa encer menjadi gelatin yang mudah larut dan dapat
dicenakan. Hampir 30% dari protein dalam tubuh adalah kolagen. Ada jenis
protein yang terdapat dalam banyak hal serupa dengan kolagen, tetapi tidak dapat
diubah menjadi gelatin. Protein ini disebut elastin.(Poedjiadi 2009)
Keratin adalah protein yang terdapat dalam bulu domba, setera alam,
rambut, kulit, kuku dan sebagainya. Struktur keratin hampir seluruhna terdiri atas
rantai polipptida yang berbentuk alfa heliks. Apabila dipanaskan dengan air
mendidih dan diregangkan maka konformasi berubah menjadi lembaran berlipat
parael, karena ikatan hidrogen yang menunjang struktur alfa heliks dalam kondisi
ini terputus. Keratin yang berubah konformasi ini disebut β keratin. Sutera alam
mempunyai struktur lembaran berlipat anti pararel. Keratin mengandung banyak
sistin dan rambut manusia kira-kira 14% sistin(Poedjiadi 2009)

Universitas Sumatera Utara

B.

Protein Globular
Protein globular umumnya berbentuk bulat atau elips dan terdiri atas rantai

polipeptida yang berlipat. Pada umumnya gugus R polar terletak di sebelah dalam
molekul protein. Protein globular pada umumnya mempunyai sifat dapat larut
dalam air, dalam larutan asam atau basa dan dalam etanol. Beberapa jenis protein
globular yaitu albumin, globulin, histon dan protamin.(Poedjiadi 2009)
Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air serta dapat teroagulasi
oleh panas. Larutan albumin dalam air dapat diendapkan dengan penambahan
amoniumsulfat hingga jenug. Albumin antara lain terdapat pada serum darah dan
bagian putih telur.(Poedjiadi 2009)
Globulin mempunyai sifat sukar larut dalam air murni, tetapi dapat larut
dalam larutan garam netral, misalnya larutan NaCl encer.larutan globulin dapat
diendapkan oleh penambahan garam amoniumsulfat hingga setengah jenuh.
Globulin dapat diperoleh dengan jalan mengekstraksinya dengan larutan (5-10%)
NaCl, kemudian eksteak yang diperoleh diencerkan dengan penambahan air.
Seperti albumin, globulin akan mengendap dan dapat dipisahkan. Seperti albumin,
globumin juga dapat terkoagulasi oleh panas. Globulin antara lain terdapat dalam
serum darah, pada otot dan jaringan lain.(Poedjiadi 2009)
Histon adalah protein yang mempunyai sifat basa dan dapat larut dalam
air. Pada proses hidrolisis histon menghasilkan banyak arginin dan lisin. Histon
juga dapat diperoleh dari jaringan kelenjar pankreas.(Poedjiadi 2009)
Protamin adalah suatu protein yang bersifat basa seperti histon, tidak
mengandung tirosin dan triptifan, tetapi mengandung antara 25-30%. Protamin

Universitas Sumatera Utara

berikatan dengan asam nukleat dan terdapat dalam sel sperma ikan.(Poedjiadi
2009)

C. Protein Gabungan
Yang di maksud dengan protein gabungan ialah protein yang berikatan
dengan senyawa yang bukan protein. Gugus bukan protein ini disebut gugus
protetik. Ada beberapa jenis protein gabungan antara lain mukoprotein,
glikoprotein, lipoprotein dan nukleoprotein.(Poedjiadi 2009)
Mukoprotein adalah gabungan antara protein dan karbohidrat dengan
kadar lebih dari 4% dihitung sebagai heksosamina. Karbohidrat yang terikat ini
berupa

polisakarida

kompleks

yang

mengandung

N-asetilheksosamina.

Bergabung dengan asam uronat atau monosakarida lain. Mukoprotein adalah
gabungan antara protein dan karbohidrat dengan kadar dari 4% dihitung sebagai
heksosamina. Karbohidrat yang terikat ini berupa polisakarida kompleks
mengandung

N-asetilheksosamina

bergabung

dengan

asam

uronat

atau

monosakarida lain. Mukoprotein yang mudah larut terdapat antar lain dalam
bagian putih telur, dalam serum darah dan urine wanita yang sedang hamil.
Protein ini tidak mudah terdenaturasi oleh panas atau diendapkan oleh zat-zat
yang biasanya dapat mengendap protein, misalnya triklor asam asetat atau asam
pikrat.(Wibowo 2009)
Lipoprotein adalah gabungan antara protein yang larut dalam air dengan
lipid. Lipoprotein terdapat dalam serum darah, dalam otak dan jaringan syaraf.
Gugus lipid yang biasanya terikat pada protein dalam lipoprotein antara lain
lesitin dan kolestrol.(Wibowo 2009)

Universitas Sumatera Utara

Nukleoprotein terdiri atas protein yang bergabung dengan asam nukleat. Asam
nukleat ini terdapat antara lain dalam inti sel.(Wibowo 2009)

2.4.3 Sifat-Sifat Protein
A.

Ionisasi
Seperti asam amino, protein yang larut dalam air akan membentuk ion

yang mempunyai muatan positif dan negatif. Dalam suasana asam molekul
protein akan membentuk ion negatif. Pada titik isolistrik protein mempunyai
muatan positif dan negatif yang sama, sehingga tidak bergerak ke arah elektroda
positif maupun negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda
tersebut.(Poedjiadi 2009)
Oleh karena itu untuk mengendapkan protein dengan ion logam,
diperlukan pH larutan di atas titik isolistrik. Ion-ion positif yang dapat
mengendapkan protein antara lain ialah Ag++, Ca++, Zn++, Hg++, Fe++, Cu++ dan
Fb++, sedangkan ion-ion negatif yang dapat mengendap protein ialah salisalat,
triklorasetat, pikrat, tanat, dan sulfosilat. Berdasarkan sifat tersebut putih telur
atau susu dapat digunakan sebagai antidotum atau penawar racun apabila orang
keracunan logam berat.(Poedjiadi 2009)
B.

Denaturasi
Beberapa jenis protein sangat peka terhadap perubahan lingkungannya.

Suatu protein mempunyai arti bagi tubuh apabila protein tersebut di dalam tubuh
dapat melakukan aktivitas biokimiawi yang menunjang kebutuhan tubuh.
Aktivitas ini banyak tergantung pada struktur dan konformasi molekul protein
berubah, misalnya oleh perubahan suhu, pH atau karena terjadinya suatu reaksi

Universitas Sumatera Utara

dengan senyawa lain, ion-ion logam, maka aktivitas biokimiawinya akan
berkurang. Enzim adalah suatu proteinyang mempunyai aktivitas biokimiawi
sebagai katalis dalam tubuh.(Fessenden 1989)
Oleh perubahan suhu atau pH, aktivitas enzim mempunyai pH dan suhu
tertentu yang menyebabkan aktivitasnya mencapai keadaan optimum. Ion-ion
logam berat yang masuk ke dalam tubuh akan bereaksi dengan sebagian protein,
sehingga menyebabkan terjadinya koagulasi atau penggumpalan.(Fessenden
1989)

C.

Viskositas
Viskositas adalah tahanan yang timbul oleh adanya gesekan antara

molekul-molekul di dalam zat cair yang mengalir. Suatu larutan protein dalam air
mempunyai viskositas atau kekentalan yang relatif lebih besar daripada viskositas
air sebagai pelarutnya. Pada umumnya viskositas suatu larutan tidak ditentukan
atau diukur secara absolut, tetapi ditentukan viskositas relatif, yaitu dibandingkan
terhadap viskositas zat cair tertentu. Alat yang dugunakan untuk menentukan
viskositas ini ialah viskometer Ostawald. Pengukuran zat cair atau larutan melalui
suatu pipa tertentu. Serum darah misalnya, mempunyai kecepatan aliran yang
lebih lambat dibandingkan dengan kecepatan aliran air. Viskositas larutan protein
tergantung pada jenis protein, bentuk molekul, konsentrasi serta suhu larutan.
Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi tetapi berbanding terbalik dengan
suhu. Larutan suatu protein yang bentuk molekulnya panjang, mempunya
viskositas lebih besar daripada larutan suatu protein yang berbentuk bulat. Pada

Universitas Sumatera Utara

titik isolistrik viskositas larutan protein mempunyai harga terkecil.(Poedjiadi
2009)
D.

Kristalisasi
Banyak protein yang telah dapat diperoleh dalam bentuk kristal. Meskipun

demikian proses kristalisasi untuk berbagai jenis protein tidak selalu sama, artinya
ada yang dengan mudah dapat terkristalisasi, tetapi ada pula yang sukar. Beberapa
enzim antara lain pepsin, tripsin, katalase dan urease telah dapat diperoleh dalam
bentuk kristal. Albumin pada serum atau telur sukar di kristalkan. Proses
kristalisasi

protein

sering

dilakukan

dengan

jalan

penambahan

garam

amoniumsulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaturan pH pada titik
isolitriknya. Kadang-kadang dilakukan pula penambahan aseton atau alkhol dalam
jumlah tertentu. Pada dasarnya semua usaha yang dilakukan itu dimaksudkan
untuk menurunkan kelarutan protein dan ternyata pada titik isolistrik kelarutan
protein paling kecil, sehingga mudah dapat dikristalkan dengan baik.(Poedjiadi
2009)

E.

Sistem Koloid
Pada tahun 1861 Thomas Graham membagi zat-zat kimia dalam dua

kategor, yaitu zat yang dapat menembus membran atau kertas perkamen dan zat
yang tidak dapat menembus membran. Oleh karena yang mudah menembus
membran adalah zat yang dapat mengkristal, maka golongan ini disebut kristaloid,
sedangkan golongan lain yang tidak dapat menembus membran disebut koloid.
Istilah ini hingga sekarang masih digunakan meskipun sekarang telah banyak zatzat yang termasuk koloid yand dapat dikristalkan. Pengertian koloid pada waktu

Universitas Sumatera Utara

itu lebih banyak dihunungkan dengan besarnya molekul atau bobot molkeul yang
besar. Molekul besar atau molekul makro apabila dilarutkan dalam air mempunyai
sifat koloid, yaitu tidak menembus membran atau kertas perkamen, tetapi tidak
cukup besar sehingga tidak dapat mengendap secara alami. Protein mempunyai
molekul besar dan karenanya larutan protein bersifat koloid. Sistem koloid adalah
sistem yang heterogen, terdiri atas dua fase, yaitu partikel kecil yang terdispersi
dan medium atau pelarutnya.(Poedjiadi 2009)

2.2.4 Reaksi Protein
A.

Reaksi Millon
Reaksi ini digunakkan untuk memeriksa adanya triptofan dalam molekul

protein. Tambahkan 3 sampai 4 tetes pereaksi Millon ke dalam 5 ml larutan
protein. Campur dan panaskan. Endapan putih segera timbul yang pelan berubah
menjadi merah. Reaksi tidak dapat berlangsung jika protein tidak mengendap
dengan asam pekat.(Girindra 1986)
B.

Reaksi Biuret
Tambahan basa dan 2 sampai 3 tetes larutan cu-sulfat (±o.02 persen).

Perubahan warna terjadi, bergantung pada jenis protein. Biuret dibentuk dengan
pemanasan uera dan mempunyai struktur peptide dari protein.(Routh 1969)
C.

Reaksi Xantoprotein
Asam nitrat yang ditambahkan ke dalam larutan protein menyebabkan

warna kuning yang kemudian berubah menjadi orange jika ditambahkan basa.
Reaksi ini terjadi jika di dalam protein didapatkan asam amino dengan inti
aromatik seperti tritofan, tirosin, dan fenilalanin.(Girindra 1986)

Universitas Sumatera Utara

D.

Percobaan Hopkins-Cole
Reaksi ini khas untuk asam amino triptofan. Bahan yang mengandung

sekurang-kurangnya satu gugus karboksil dan satu gugus amino yang
bebas.(Girindra 1986)
E.

Reaksi Nihbidrin
Reaksi ini berguna untuk semua senyawa protein yang mengandung

sekurang-kurangnya satu gugus karboksil dan satu gugus amino yang
bebas.(Girindra 1986)

2.4.5 Analisa Protein
Protein merupakan makromolekul yang terbentuk dari asam amino yang
tersusun dari atom nitrogen, karbon, hidrogen dan oksigen, beberapa jenis asam
amino yang mengandung sulfur (metionin, sistin, dan sistein) yang dihubungkan
oleh ikatan peptida. Dalam makhluk hidup, protein berperan sebagai pembentuk
struktur sel dan beberapa jenis protein memiliki fisiologis.(Bintang 2010)

2.4.5.1 Metode Mikro-Kjeldahl
Prinsip metode Kjeldahl adalah mula-mula bahkan didestruksi dengan
asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn.
Amonia yang terjadi di tampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Metode
Kjeldahl pada umumnya dibedakkan atas dua cara, yaitu cara makro dan
semimikro. Cara makro-Kjeldhal digunakkan untuk sampel yang sukar
dihomogenisasi dan besarnya 1-3 g, sedangkan semimikro-Kjeldahl dirancang
untuk sampel yang berukuran kecil, yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang

Universitas Sumatera Utara

homogen. Kekuranganya adalah purin, pirimidin, vitamin-vitamin, asam amino
besar, keratin, dan kreatinin ikut teranalisis terukur sebagai nitrogen protein
walaupun demikian, cara ini masih digunakan hingga kini dan dianggap cukup
teliti untuk pengukuran kadar protein dalam bahan makanan. Analisis protein
dengan metode Mikro-Kjeldhal pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan,
yaitu proses destruksi, proses destilasi, dan tahap titrasi.
A.

Proses destruksi
Pada tahap ini,dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehinnga terjadi

penguraian sampel menjadi unsur-unsurnya, yait unsur-unsur C, protein dalam
suatu bahan. Sebanyak 100mg sampel (kedelai, tepung terigu, atau bahan lain)
ditambahkan dengan katalisator N sebanyak 0.5-1 g yang dibungkus dengan
kertas saring untuk memudahkan memasukkannya ke dalam tabung reaksi besar,
sehingga sampel dan katalisator tidak tercecer. Selain itu, kertas saring juga
berfungsi untuk menyaring filtrat yang mengandung residu.(Bintang 2010)
Katalisator berfungsi untuk mempercepat proses destruksi dengan
menaikkan titik didih asam sulfat saat dilakukan penambahan H2SO4 pekat, serta
untuk mempercepat kenaikan suhu asam sulfat, sehingga destruksi berjalan lebih
cepat. Katalisator N terdiri campuran K2SO4 dan HgO dengan perbandingan 20 :1.
Setiap 1g K2SO4 dapat menaikan titik didih 3oC. Selain itu, juga dibuat blanko
dalam tabung reaksi besar yang berisi katalisator N dan 3 mL H2SO4 agar analisi
berlangsun lebih tepat. Blanko ini berfungsi sebagai faktor koreksi terhadap
senyawa N yang berasal dari pereaksi yang digunakan.(Bintang 2010)
Setelah ditambah katalisator N, sampel dimasukkan dalam tabung reaksi
besar,

kemudian

ditambahkan

3ml

H2SO4

pekat.

H2SO4 pekat

yang

Universitas Sumatera Utara

digunakkanuntuk destruksi diperhitungan dari adanya bahan protein. Asam sulfat
yang bersifat oksidator kuat akan mendestruksi sampel menjadi unsurunsurnya.untuk mendestruksi 1g protein, diperlukan 9g asam sulfat. Penambahan
asam sulfat dilakukan dalam ruang asam untuk menghindari sulfur (S) yang
berada di dalam protein terrurai menjadi SO2 yang sangat berbahaya. Setelah
penambahan asam sulfat, larutan menjadi keruh.(Bintang 2010)
Tabung reaksi besar yang berisi sampel kemudian ditempatkan dalam alat
destruksi (destruktor) dan ditutp setelah siap alat dinyalakan dan akan terjadi.
Pemanasan yang mengakibatkan reaksi berjalan lebih cepat. Sampel didestruksi
hingga larutan berwarna jernih yang mengindikasikan bahwa proses destruksi
telah selesai. Selama proses destruksi, akan dihasilkan gas SO2 yang berbau menyengat
dan dapat membahayakan jika dihirup dalam jumlah relatif banyak. Gas yang
dihasilkan ini akan begerak ke atas (tersedot penutup) dan akan disalurkan ke alat
penetral. Alat ini terdiri dari dua larutan, yaitu NaOH dan aquades. Dalam
tabungan ini, kembali terjadi penetralan, sehinga diharapkan semua gasSO2 telah
ternetralkan.
Proses destruksi dapat dikatakan selesai apabila larutan berwana jernih.
Larutan yang jernih menunjukkan bahwa semua partikel bahan padat telah
terdestuksi menjadi bentuk partikel yang larut tanpa ada partikel padat yang
tersisa. Larutan jernih yang telah mengandung senyawa (NH4)2SO4 ini kemudian
didinginkan supaya suhu smpel sama dengan suhu ruang, sehingga penambahan
perlakuan ini pada proses berikutnya dapat memperoleh hasil yang diinginkan,
karena reaksi yang sebelumnya sudah usai.(Bintang 2010)

Universitas Sumatera Utara

B.

Proses destilasi
Larutan sampel jernih yang telah dingin kemudian ditambahkan dengan

aquadest untuk melarutkan sampel hasil destruksi agar hasil destruksi dapat
didestilasi dengan sempurna, serta untuk lebih memudahkan proses analisis
karena hasil destruksi melekat pada tabung reaksi besar. Kemudian, larutan
sampel dan blanko didestilasi dalam kjeldahl. Pada dasarnya, tujuan destilasi
adalah memisahkan zat yang diinginkan, yaitu dengan memecah amonium sulfat
menjadi amonia (NH3) dengan menambahkan 20 ml NaOH – Na2S2O3, kemudian
dipanaskan.(Bintang 2010)
Prinsip destilasi adalah memisahkan cairan atau larutan berdasarkan
perbedaan titik didih. Fungsi penambahan NaOH adalah untuk memberikan
suasana basa, karena reaksi tidak dapat berlangsung dalam keadaan asam,
sedangkan fungsi penambahan Na2S2O3 adalah untuk mencegah terjadinya ion
kompleks antar amonium sulfat dengan Hg dari katalisator (HgO) yang
membentuk merkuri amonia sehingga membentuk amonium sulfat. Kompleks
yang terjadi, ikatanya kuat dan sukar diuapkan. HgO merupakan senyawa yang
sukar dipecah dan bersifat mudah meledak. Na2S2O3 berfungsi untuk
mengendapkan

HgO,

sehingga

tidak

mengganggu

reaksi

kimia

selanjutnya.(Bintang 2010)
Pada tahap destilasi, amonium sulfat dipecah menjadi amonia (NH3)
dengan penambahan NaOH sampai alkali dan dipanaskan dengan pemanasan alat
Kjeldahl. Selain itu, sifat NaOH yang apabila ditambah dengan aquadest akan
menghasilkan panas, meskipun energinya tidak terlalu besar jika dibandingkan
pemanasan dari alat Kjeldahl, yang ikut memberikan masukkan energi pada

Universitas Sumatera Utara

proses destilasi. Panas tinggi yang dihasilkan alat Kjeldhal juga berasl dari reaksi
antara NaOH dengan (NH4)2SO4 yang merupakan reaksi yang sangat eksoterm,
sehingga energinya sangat tinggi. Amonia yang dibebaskan selanjutnya akan
ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar yang dipkai dalam percobaan
ini adalah asam borat 4% dalam jumlah yang berlebih.(Bintang 2010)
Larutan sampel yang telah terdestruksi dimasukkan ke dalam alat kjeldhal
dan ditempatkan di seblah kiri. Kemudian, alat destilasi berupa pipa kecil panjang
dimasukkan ke dalamnya hingga hampir mencapai dasar tabung reaksi, sehingga
diharapkan proses destilasi akan berjalan maksimal (sempurna). Erlenmeyer yang
berisi 5 mL asam borat 4% + BCG-MR (campuran brom cresol green dan
methylred) ditempatkan di bagian kanan Kjeldahl. BCG-MR memiliki kisaran pH
6-8 ( melalui suasana asam dan basa atau dapat bekerja pada suasana asam dan
basa) yang berarti kisaran kerjanya luas (meliputi asam-netral-basa). Pada suasana
asam, indikator akan berwarna merah muda, sedangkan pada suasana basa,
indikator akan berwarna biru. Setelah ditambah BCG-MR, larutan akan berwarna
merah muda karena berada dalam kondisi asam.(Bintang 2010)
Asam borat (H3BO3) berfungsi sebagai penangkap destilat NH3 yang
berupa gas yang bersifat basa. Supaya amonia dapat ditangkap secara maksimal,
maka sebaiknya ujung alat destilasi ini tercelup semua ke dalam larutan asam
standar, sehingga dapat ditentukan jumlah protein yang sesuai dengan kadar
protein yang terkandung dalam bahan. Selama proses destilasi, lama-kelamaan
larutan asam borat akan berubah warna menjadi biru. Hal ini disebabkan karena
larutan menangkap adanya amonia dalam bahan yang bersifat basa, sehigga
mengubah warna merah muda menjadi biru.(Bintang 2010)

Universitas Sumatera Utara

Reaksi destilasi akan berakhir bila amonia yang telah terdestilasi tidak
bereaksi lagi. Setelah destilasi selesai, larutan sampel bewarna keruh dan terdapat
endapan di dasar tabung (endapan HgO), sedangkan larutan asam dalam
Erlenmeyer akan

berwarna biru karena berada dalam suasana basa akibat

menangkap amonia. Amonia yang terbentuk selama destilasi dapat ditangkap
sebagai destilat setelah diembunkan (kondensasi) oelh pendingin balik di bagian
belakang alat Kjeldahl dan dialirkan ke dalam Erlenmeyer.(Bintang 2010)
C.

Tahap titrasi
Titrasi merupakan tahap akhir dari seluruh metode Kjeldhal pada

penentuan kadar protein dalam bahan pangan yang dianalisis. Dengan melakukan
titrasi, dapat diketahui banyaknya asam brat yang bereaksi dengan amonia. Untuk
tahap titrasi dengan HCl yang telah distandardisasi (telah disiapkan) sebelumnya.
Normalitas yang di peroleh dari hasil standardisasi adalah 0,02 N. Selain destilat
sampel, destilat blanko juga dititrasi, karena selisih titrasi sampel dengan titrasi
blanko merupakan ekuivalen jumlah nitrogen. Jadi, banyaknya HCl yang
diperlukan untuk menetralkan akan ekuivalen dengan banyaknya N. Titrasi HCl
dilakukan sampai titik ekuivalen yang ditandai dengan berubahnya warna larutan
dari biru menjadi merah muda karena adanya HCl berlebih yang menyebabkan
suasana asam (indikator BCG-MR bewarna merah muda pada suasana asam).
Melalui titrasi ini, dapat diketahui kandungan N dalam bentuk NH4, sehingga
kandungan N dalam protein pada sampel dapat diketahui.(Bintang 2010)

Universitas Sumatera Utara

Kadar nitrogen (%N) dapat ditentukan dengan rumus berikut ini :

%� =

( s − tb)
� �

� ��

14.0008 100%

ts: Volume titrasi sampel
tb: Volume titrasi blanko
dengan demikian % protein adalah sebagai berikut:

%protein = %N x fk

Fk: Faktor konversi atau perkalian = 6.25

Dasar perhitungan penetuan protein menurut metode ini adalah hasil
penelitian dan pengamatan yang menyatakan bahwa umumnya protein alamiah
mengandung unsur N rata-rata 16% (dalam protein murni). Karena pada bahan
diketahuin komposisi unsur-unsur penyusunnya secara pasti, maka faktor konversi
yang digunakan adalah

100
16

atau 6.25.(Bintang 2010)

Universitas Sumatera Utara