Penentuan Kadar Protein Pada Tauco Dengan Metode Kjeldahl Di Balai Besar Pengawas Obat Dan Makanan Medan
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kacang kedelai
2.1.1. Sejarah kacang kedelai
Salah satu hasil pertanian yang bermanfaat untuk dijadikan berbagai
macam jenis panganan adalah kedelai. Kedelai mengandung gizi yang cukup
tinggi. Kedelai dapat diolah dan dijadikan salah satu makanan yang lezat untuk
dikonsumsi (Saidi, 2006).
Tanaman kedelai merupakan tanaman asli dari Mashukuo, Cina. Tanaman
ini kemudian menyebar ke Mansyuria, Jepang, dan merambah sampai ke penjuru
dunia. Tanaman kedelai bukan merupakan tanaman asli Indonesia, tetapi sangat
cocok dan tumbuh baik hampir di seluruh wilayah Indonesia. Kedelai dapat
tumbuh di lahan yang biasa-biasa saja atau tidak terlalu subur sekalipun. Yang
lebih menguntungkan, tanah yang pernah ditananami kedelai akan semakin baik
kualitasnya, karena pada akar tanaman kedelai terdapat bintil-bintil yang dapat
mengikat unsur nitrogen dari udara. Sebagian daerah yang banyak ditanami
kedelai adalah Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat, Gorontalo (Sulawesi
Utara), Sulawesi Tenggara, Lampung, Sumatera Selatan, dan Pulau Bali (Saidi,
2006).
2.1.2. Morfologi Kacang kedelai
Kedelai termasuk tanaman berbatang semak yang tingginya bisa mencapai
antara 30-100 cm. Batang pada setiap tanaman kedelai memiliki bentuk yang
beruas-ruas dan memiliki cabang antara 3-6 cabang. Buah kedelai berbentuk
Universitas Sumatera Utara
6
polong-polong yang tersusun dalam rangkaian buah. Rata-rata tiap polong berisi
1-4 biji kedelai. Tingkat kesuburan tanah dapat mempengaruhi hasil kedelai yang
mencapai 100-200 polong perpohon (Saidi, 2006).
Biji kedelai umumnya berbentuk bulat, bulat pipih, atau bulat lonjong.
Ukuran biji berkisar antara 6-30 gram/100 biji kedelai. Di Indonesia sendiri,
ukuran biji kedelai dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu kategori biji kecil yang
beratnya 6-10 gram/100 biji, kategori sedang dengan berat 11-12 gram/100 biji.
Sedangkan untuk yang termasuk kategori besar jika memiliki berat mencapai 13
gram atau lebih untuk setiap 100 gram biji kedelai (Saidi, 2006).
Dilihat dari warnanya kedelai memiliki warna yang beragam, ada yang
kuning transparan dan ada yang coklat kehitam-hitaman. Jenis kedelai yang
kuning transparan seringkali disebut kedelai putih. Sedangkan kedelai yang
berwarna coklat kehitam-hitaman seringkali disebut kedelai hitam.
Kandungan gizi yang terdapat pada kedelai umumnya sebagai berikut.
1. Jenis kedelai putih memiliki kandungan 13,75% air, 41% protein, 15,80%
lemak, karbohidrat 14,85%, dan mineral 5,25%.
2. Jenis kedelai hitam memiliki kandungan 14,05% air, protein 40,40%,
karbohidrat 14,10%, dan mineral 5,25%.
Sebenarnya kandungan air, protein, karbohidrat dan mineral setiap jenis kedelai
tidak sama. Pada penjelasan lebih lanjut akan dijelaskan kandungan setiap jenis
kedelai. Kedelai tidak memerlukan tanah yang subur tetapi justru tanaman kedelai
dapat mengubah keadaan tanah menjadi subur. Meskipun demikian, kedelai masih
memerlukan air dan pupuk untuk menambah kesuburannya (Saidi, 2006).
Universitas Sumatera Utara
7
Berikut penjelasan ciri-ciri jenis kedelai :
Tabel 2.1. Jenis-jenis kedelai
Jenis kedelai
Warna biji
Ontan
Hitam
Ciri polong
Berat
Kandungan gizi
Warna coklat tua 7-8 gr/100 Protein 36,7%
Polong tua tidak butir
Lemak 14,6 %
mudah pecah
Nomor 27
Hitam
Warna coklat tua 7-8 gr/100 Protein 40 %
Polong tua tidak butir
Lemak 11,7 %
mudah pecah
Nomor 29
Kuning
Warna coklat tua 8 gr/100
Protein 43 %
Hijau
Polong tua tidak butir
Lemak 9,3 %
mudah pecah
Ringgit
Kuning
Nomor 317
Warna coklat tua
8 gr/100
Protein 39 %
Polong tua tidak
butir
Lemak 10,4 %
Warna coklat tua
8 gr/100
Protein 38,8 %
Polong tua tidak
butir
Lemak 12,3 %
Warna coklat tua
8 gr/100
Protein 41 %
Polong tua tidak
butir
Lemak 7,5 %
mudah pecah
Sumbing
Kuning
Nomor 452
mudah pecah
Merapi
Hitam
Nomor 520
mudah pecah
Sakti
Nomor 29
Kuning
Warna coklat tua
14 gr/100 Protein 41,6 %
Polong tua tidak
butir
Lemak 16,1 %
mudah pecah
Universitas Sumatera Utara
8
Davros
Kuning
Warna kuning tua 12 gr/100
Polong tua tidak
butir
mudah pecah
Economic
Kuning
Warna coklat tua
keputihan
Garden
12 gr/100
butir
Protein 34,2 %
Lemak 16,7 %
Polong tua tidak
mudah pecah
Taichung
Kuning
Nomor 1290
Warna kuning ke- 10gr/100 Protein 34,2 %
hitam-hitaman
butir
Lemak 16 %
Polong tua tidak
mudah pecah
TKG Nomor Kuning
Polong tua tidak 17,8gr/100 Protein 34,2 %
1291
Gading
mudah pecah
butir
Clark Nomor Kuning
Warna coklat
17,8gr/100 Protein 34,7 %
1293
Polong tua tidak butir
Lemak 16,1 %
Lemak 16,1 %
mudah pecah
Orba Nomor Kuning
Warna coklat
14-15gr /
1343
Polong tua tidak 100 butir
Protein 42 %
Lemak 16,1 %
mudah pecah
Galunggung
Polong tua tidak
mudah pecah
Lakon
12,5gr/100 Protein 45 %
butir
Lemak 17,1 %
Polong tua tidak 10,75gr /
mudah pecah
100 butir
Universitas Sumatera Utara
9
2.2. Tauco
Tauco merupakan produk hasil fermentasi yang dibuat melalui dua
tahapan fermentasi, yaitu fermentasi kedelai oleh kapang (fermentasi tahap
pertama) dan fermentasi di dalam larutan garam (fermentasi tahap kedua) yang
dibantu oleh kapang, larutan garam merupakan penyeleksi kapang yang dapat
mempengaruhi kualitas dari tauco. Meskipun kandungan protein tauco cukup
tinggi, tetapi tauco tidak dapat digunakan sebagai sumber protein dalam makanan
karena biasanya hanya dimakan dalam jumlah yang kecil. Dimana syarat protein
dalam tauco adalah minimal 10% (SNI 01-4322-1996).
Bahan utama yang digunakan untuk pembuatan tauco adalah kacang
kedelai hitam atau kacang kedelai kuning. Tetapi yang lebih sering digunakan
adalah kacang kedelai hitam. Bahan tambahan yang digunakan dalam proses
pembuatan tauco adalah tepung beras atau tepung ketan. Tahapan-tahapan yang
diperlukan dalam pembuatan tauco meliputi perendaman, pencucian, pengukusan,
penirisan, penambahan ragi, fermentasi kapang, fermentasi dalam larutan garam,
penyempurnaan (Antonim, 2011). Dibawah ini dapat kita lihat gambar dari tauco
yang telah siap dimasak, sebagai berikut :
Gambar 2.2.Tauco khas Bangka
Universitas Sumatera Utara
10
Adapun syarat mutu pada tauco : menurut SNI 01-4322-1996 adalah sebagai
berikut :
Tabel 2.2. Syarat mutu pada tauco berdasarkan SNI 01-4322-1996
No
Jenis Uji
Satuan
Persyaratan
1. Keadaan (Bau, Rasa, Warna)
-
Normal
2. Protein (N X 6,25)
% (b/b)
Min. 10 %
3. Garam (NaCl)
% (b/b)
Min 15 %
4. Abu tak larut dalam asam
% (b/b)
Maks. 0,5
Tembaga (Cu)
mg/kg
Maks 30
Timbal (Pb)
mg/kg
Maks 1
Seng (Zn)
mg/kg
Maks 40
Timah (Sn)
mg/kg
maks 40
Arsen (As)
mg/kg
Maks 0,5
Total bakteri
Koloni/g
Maks 1 x 104
Bakteri koliform
APM/g
10
5. Cemaran logam :
6. Cemaran Mikroba :
Bakteri E.Coli
Negatif
Kapang
Negatif
Sumber : SNI 01 – 4322 -1996
2.2.1. Komposisi kacang kedelai
Universitas Sumatera Utara
11
Kandungan protein kedelai cukup tinggi sehingga kedelai termasuk ke
dalam lima bahan makanan yang mengandung protein tinggi. Kacang kedelai
mengandung air 90%, protein 40 %, lemak 18 %, serat 3.5 %, gula 7 % dan
sekitar 18% zat lainnya. Selain itu, kandungan vitamin E kedelai sebelum
pengolahan cukup tinggi. Vitamin E merupakan vitamin larut lemak atau minyak.
Kebutuhan protein kedelai sebesar 55 g per hari dapat dipenuhi dengan makanan
yang berasal dari 157.14 g kedelai.
Kedelai mengandung delapan asam amino penting yang rata-rata tinggi,
kecuali metionin dan fenilalanin. Protein kedelai memiliki kandungan asam amino
sulfur yang rendah. Metionin, sistein dan threonin merupakan asam amino sulfur
dalam protein kedelai dengan jumlah terbatas (Winarsi, 2010).Adapun kandungan
gizi dari 100 gram biji kedelai dapat kita lihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 2.3. Kandungan gizi 100 g biji kedelai
Kandungan Gizi
Jumlah
Karbohidrat kompleks (g)
Karbohidrat sederhana (g)
Stakiosa (g)
Rafinosa (g)
Protein (g)
Lemak total (g)
Lemak jenuh (g)
Monounsaturated
Polyunsaturated
Kalsium (mg)
Fosfor (mg)
Kalium (mg)
Magnesium (mg)
Seng (mg)
Zat besi (mg)
Serat tidak larut (g)
Serat larut (g)
21.00
9.00
5.30
1.60
36.00
19.00
2.88
4.40
11.20
276.000
704.00
1797.00
280.00
4.80
16.00
10.00
7.00
Sumber:Aparicio et al (2008) dalam Winarsi (2010)
Universitas Sumatera Utara
12
2.3. Protein
Protein merupakan suatu zat yang amat penting bagi tubuh, karena zat ini
di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat
pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang
mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau
karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang, dan ada jenis
protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992).
Komposisi rata-rata unsur kimia yang terdapat dalam protein ialah sebagai
berikut : karbon 50%, hidrogen 7%, oksigen 23%, nitrogen 16%, belerang 0-3%,
dan fosfor 0-3%. Dengan berpedoman pada kadar protein dalam suatu bahan
makanan, misalnya dengan cara Kjeldahl, yaitu dengan cara destruksi dengan
asam pekat. Berat protein ditentukan ialah 6,25 kali berat unsur nitogen
(Poedjiadi, 1994).
2.3.1. Mutu Protein
Mutu protein dinilai dari perbandingan asam - asam amino yang
terkandung dalam protein tersebut. Pada prinsipnya suatu protein yang dapat
menyediakan asam amino esensial dalam suatu perbandingan yang menyamai
kebutuhan manusia, mempunyai mutu yang tinggi. Sebaliknya protein yang
kekurangan satu atau lebih asam - asam amino esensial mempunyai mutu yang
rendah. Jumlah asam amino yang tidak esensial tidak dapat digunakan sebagai
pedoman karena asam - asam amino tersebut dapat disintesis di dalam tubuh
(Winarno, 1992).
Universitas Sumatera Utara
13
Asam - asam amino yang biasanya sangat kurang dalam bahan makanan disebut
asam amino pembatas. Dalam serelia asam amino pembatasnya adalah lisin,
sedang pada leguminosa (kacang - kacangan) biasanya asam amino metionin.
Kedua protein tersebut tergolong bermutu rendah, sedang protein yang berasal
dari hewani seperti daging, telur, dan susu dapat menyediakan asam - asam amino
esensial dan karenanya disebut protein dengan mutu tinggi. Kalau protein dengan
mutu rendah terlalu banyak dikonsumsi dan menunya tidak beraneka - ragam,
akan berakibat kurangnya asam amino pembatas dan orang akan menderita gejala
- gejala yang tidak dikehendaki (Winarno, 1992).
2.3.2. Struktur dan sifat protein
Secara teoritik dari 21 jenis asam amino yang ada di alam dapat dibentuk
protein dengan jenis yang tidak terbatas. Namun diperkirakan hanya sekitar 2.000
jenis protein yang terdapat di alam. Struktur protein ternyata dapat dibagi menjadi
beberapa bentuk yaitu struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener (Winarno,
1992).
Adapun struktur dasar dari protein adalah sebagai berikut :
Gambar 2.3. Struktur protein
Universitas Sumatera Utara
14
Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan
jenis asam aminonya. Berat molekul protein sangat besar sehingga bila protein
dilarutkan dalam air akan membentuk suatu dispersi koloidal. Molekul protein
tidak dapat melalui membran semipermiabel, tetapi masih dapat menimbulkan
tegangan pada membran tersebut. Ada protein yang larut dalam air, ada pula yang
tidak larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak seperti
misalnya etil eter. Apabila protein dipanaskan atau ditambah alkohol, maka
protein akan menggumpal. Hal ini disebabkan alkohol menarik mantel air yang
melingkupi molekul-molekul protein; selain itu penggumpalan juga dapat terjadi
karena aktivitas enzim-enzim proteolitik. Dan adanya gugus amino dan karboksil
bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein, menyebabkan protein mempunyai
banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam
maupun dengan basa) (Winarno, 1992).
Di bawah ini juga dapat kita lihat bagaimana reaksi pembentukan peptida
melalui reaksi dehidrasi, yaitu :
Gambar 2.4. Reaksi pembentukan peptida melalui reaksi dehidrasi (Voet
& Judith, 2009).
Universitas Sumatera Utara
15
Hidrolisis pada protein akan melepaskan asam-asam amino penyusunnya.
Hidrolisis protein dapat dilaksanakan misalnya dengan menggunakan larutan HCl
atau H2SO4 6-8 N selama 12-48 jam. Hidrolisis protein dengan asam ini akan
menghasilkan asam-asam amino yang memiliki sifat optis aktif yang tetap (bentuk
L) seperti terdapatnya di alam. Kelemahannya adalah triptophan mengalami
kerusakan dan apabila terdapat karbohidrat dalam bahan akan membentuk
senyawa humin yang berwarna kehitaman.
2.3.3. Penentuan Protein dengan Metode Kjeldahl
Metode kjeldahl digunakan untuk menganalisis kadar protein kasar dalam
bahan makanan secara tidak langsung, karena yang dianalisis dengan cara ini
adalah kadar nitrogennya. Dengan mengalikan hasil analisis tersebut dengan
angka konversi 6,25, diperoleh nilai protein dalam bahan makanan itu. Untuk
beras, kedelai, dan gandum angka konversi berturut-turut sebagai berikut : 5,59,
5,71, dan 5,83. Angka 6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang
biasanya mengandung 16% nitrogen.
Prinsip cara analisis Kjeldahl adalah sebagai berikut : mula-mula bahan
didestruksi dengan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida
atau butiran Zn. Ammonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan
indikator. Cara kjeldahl pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara
makro dan semimikro. Cara makro Kjeldahl digunakan untuk contoh yang sukar
dihomogenisasi dan besar contoh 1-3 g, sedang semimikro Kjeldahl dirancang
untuk contoh ukuran kecil yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang homogen.
Cara analisis tersebut akan berhasil baik dengan asumsi nitrogen dalam bentuk
Universitas Sumatera Utara
16
ikatan N-N dan N-O dalam sampel tidak terdapat dalam jumlah yang besar.
Kekurangan cara analisis ini ialah bahwa purina, pirimidina, vitamin-vitamin,
asam amino besar, kreatina, dan kreatinina ikut teranalisis dan terukur sebagai
nitrogen protein. Walaupun demikian, cara ini kini masih digunakan dan dianggap
cukup teliti untuk pengukuran kadar protein dalam bahan makanan.
Analisis protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga
tahapan yaitu tahap destruksi, tahap destilasi dan tahap titrasi.
1. Tahap destruksi
Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga
terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi
menjadi CO, CO2 dan H2O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi
(NH4)2SO4. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator
berupa campuran Na2SO4 dan HgO (20:1). Dengan penambahan katalisator
tersebut titk didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih
cepat. Selain katalisator yang telah disebutkan tadi, kadang-kadang juga diberikan
Selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain
menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke
valensi rendah atau sebaliknya.
2. Tahap destilasi
Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3)
dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar supaya selama
destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya
gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Ammonia
yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standart. Asam
Universitas Sumatera Utara
17
standar yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik
maka diusahakan ujung tabung-tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam
asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator
misalnya BCG + MR atau PP. Destilasi diakhiri bila sudah semua ammonia
terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi basis.
3. Tahap titrasi
Apabila penampung destilat digunakan asam klorida maka sisa asam
klorida yang bereaksi dengan ammonia dititrasi dengan NaOH standar (0,1 N).
Akhir titrasi ditandai dengan tepat perubahan warna larutan menjadi merah muda
dan tidak hilang selama 30 detik bila menggunakan indikator PP. Selisih jumlah
titrasi blanko dan sampel merupakan jumlah ekuivalen nitrogen.
�
%N =
−
×
× N.NaOH × 14,008 × 100%
Apabila penampung destilat digunakan asam borat maka banyaknya asam
borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan
asam klorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan
perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. Jumlah titrasi sampel dan
blanko merupakan jumlah ekuivalen nitrogen.
%N =
��
−
×
× N.HCl × 14,008 × 100%
Universitas Sumatera Utara
18
Setelah diperoleh %N, selanjutnya dihitung kadar proteinnya dengan
mengalikan suatu faktor. Besarnya faktor perkalian N menjadi protein ini
tergantung pada persentase N yang menyusun protein dalam suatu bahan.
Besarnya faktor perkalian untuk beberapa bahan disajikan dalam tabel berikut :
Tabel 2.4. Faktor perkalian untuk beberapa bahan makanan
Komoditi
Faktor konversi untuk
Faktor koreksi dari harga
protein dalam tabel
protein menjadi “Protein
komposisi bahan
kasar”
Beras (semua jenis)
5,95
1,05
Gandum biji
5,83
1,07
Tepung
5,70
1,10
Produk
5,70
1,10
Kacang tanah
5,46
1,14
Kacang kedelai
5,71
1,09
Kelapa
5,30
1,18
Susu (semua jenis)/keju
6.38
0,98
Makanan lain (umum)
6,25
1,0
Sumber : FAO (1970)
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kacang kedelai
2.1.1. Sejarah kacang kedelai
Salah satu hasil pertanian yang bermanfaat untuk dijadikan berbagai
macam jenis panganan adalah kedelai. Kedelai mengandung gizi yang cukup
tinggi. Kedelai dapat diolah dan dijadikan salah satu makanan yang lezat untuk
dikonsumsi (Saidi, 2006).
Tanaman kedelai merupakan tanaman asli dari Mashukuo, Cina. Tanaman
ini kemudian menyebar ke Mansyuria, Jepang, dan merambah sampai ke penjuru
dunia. Tanaman kedelai bukan merupakan tanaman asli Indonesia, tetapi sangat
cocok dan tumbuh baik hampir di seluruh wilayah Indonesia. Kedelai dapat
tumbuh di lahan yang biasa-biasa saja atau tidak terlalu subur sekalipun. Yang
lebih menguntungkan, tanah yang pernah ditananami kedelai akan semakin baik
kualitasnya, karena pada akar tanaman kedelai terdapat bintil-bintil yang dapat
mengikat unsur nitrogen dari udara. Sebagian daerah yang banyak ditanami
kedelai adalah Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat, Gorontalo (Sulawesi
Utara), Sulawesi Tenggara, Lampung, Sumatera Selatan, dan Pulau Bali (Saidi,
2006).
2.1.2. Morfologi Kacang kedelai
Kedelai termasuk tanaman berbatang semak yang tingginya bisa mencapai
antara 30-100 cm. Batang pada setiap tanaman kedelai memiliki bentuk yang
beruas-ruas dan memiliki cabang antara 3-6 cabang. Buah kedelai berbentuk
Universitas Sumatera Utara
6
polong-polong yang tersusun dalam rangkaian buah. Rata-rata tiap polong berisi
1-4 biji kedelai. Tingkat kesuburan tanah dapat mempengaruhi hasil kedelai yang
mencapai 100-200 polong perpohon (Saidi, 2006).
Biji kedelai umumnya berbentuk bulat, bulat pipih, atau bulat lonjong.
Ukuran biji berkisar antara 6-30 gram/100 biji kedelai. Di Indonesia sendiri,
ukuran biji kedelai dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu kategori biji kecil yang
beratnya 6-10 gram/100 biji, kategori sedang dengan berat 11-12 gram/100 biji.
Sedangkan untuk yang termasuk kategori besar jika memiliki berat mencapai 13
gram atau lebih untuk setiap 100 gram biji kedelai (Saidi, 2006).
Dilihat dari warnanya kedelai memiliki warna yang beragam, ada yang
kuning transparan dan ada yang coklat kehitam-hitaman. Jenis kedelai yang
kuning transparan seringkali disebut kedelai putih. Sedangkan kedelai yang
berwarna coklat kehitam-hitaman seringkali disebut kedelai hitam.
Kandungan gizi yang terdapat pada kedelai umumnya sebagai berikut.
1. Jenis kedelai putih memiliki kandungan 13,75% air, 41% protein, 15,80%
lemak, karbohidrat 14,85%, dan mineral 5,25%.
2. Jenis kedelai hitam memiliki kandungan 14,05% air, protein 40,40%,
karbohidrat 14,10%, dan mineral 5,25%.
Sebenarnya kandungan air, protein, karbohidrat dan mineral setiap jenis kedelai
tidak sama. Pada penjelasan lebih lanjut akan dijelaskan kandungan setiap jenis
kedelai. Kedelai tidak memerlukan tanah yang subur tetapi justru tanaman kedelai
dapat mengubah keadaan tanah menjadi subur. Meskipun demikian, kedelai masih
memerlukan air dan pupuk untuk menambah kesuburannya (Saidi, 2006).
Universitas Sumatera Utara
7
Berikut penjelasan ciri-ciri jenis kedelai :
Tabel 2.1. Jenis-jenis kedelai
Jenis kedelai
Warna biji
Ontan
Hitam
Ciri polong
Berat
Kandungan gizi
Warna coklat tua 7-8 gr/100 Protein 36,7%
Polong tua tidak butir
Lemak 14,6 %
mudah pecah
Nomor 27
Hitam
Warna coklat tua 7-8 gr/100 Protein 40 %
Polong tua tidak butir
Lemak 11,7 %
mudah pecah
Nomor 29
Kuning
Warna coklat tua 8 gr/100
Protein 43 %
Hijau
Polong tua tidak butir
Lemak 9,3 %
mudah pecah
Ringgit
Kuning
Nomor 317
Warna coklat tua
8 gr/100
Protein 39 %
Polong tua tidak
butir
Lemak 10,4 %
Warna coklat tua
8 gr/100
Protein 38,8 %
Polong tua tidak
butir
Lemak 12,3 %
Warna coklat tua
8 gr/100
Protein 41 %
Polong tua tidak
butir
Lemak 7,5 %
mudah pecah
Sumbing
Kuning
Nomor 452
mudah pecah
Merapi
Hitam
Nomor 520
mudah pecah
Sakti
Nomor 29
Kuning
Warna coklat tua
14 gr/100 Protein 41,6 %
Polong tua tidak
butir
Lemak 16,1 %
mudah pecah
Universitas Sumatera Utara
8
Davros
Kuning
Warna kuning tua 12 gr/100
Polong tua tidak
butir
mudah pecah
Economic
Kuning
Warna coklat tua
keputihan
Garden
12 gr/100
butir
Protein 34,2 %
Lemak 16,7 %
Polong tua tidak
mudah pecah
Taichung
Kuning
Nomor 1290
Warna kuning ke- 10gr/100 Protein 34,2 %
hitam-hitaman
butir
Lemak 16 %
Polong tua tidak
mudah pecah
TKG Nomor Kuning
Polong tua tidak 17,8gr/100 Protein 34,2 %
1291
Gading
mudah pecah
butir
Clark Nomor Kuning
Warna coklat
17,8gr/100 Protein 34,7 %
1293
Polong tua tidak butir
Lemak 16,1 %
Lemak 16,1 %
mudah pecah
Orba Nomor Kuning
Warna coklat
14-15gr /
1343
Polong tua tidak 100 butir
Protein 42 %
Lemak 16,1 %
mudah pecah
Galunggung
Polong tua tidak
mudah pecah
Lakon
12,5gr/100 Protein 45 %
butir
Lemak 17,1 %
Polong tua tidak 10,75gr /
mudah pecah
100 butir
Universitas Sumatera Utara
9
2.2. Tauco
Tauco merupakan produk hasil fermentasi yang dibuat melalui dua
tahapan fermentasi, yaitu fermentasi kedelai oleh kapang (fermentasi tahap
pertama) dan fermentasi di dalam larutan garam (fermentasi tahap kedua) yang
dibantu oleh kapang, larutan garam merupakan penyeleksi kapang yang dapat
mempengaruhi kualitas dari tauco. Meskipun kandungan protein tauco cukup
tinggi, tetapi tauco tidak dapat digunakan sebagai sumber protein dalam makanan
karena biasanya hanya dimakan dalam jumlah yang kecil. Dimana syarat protein
dalam tauco adalah minimal 10% (SNI 01-4322-1996).
Bahan utama yang digunakan untuk pembuatan tauco adalah kacang
kedelai hitam atau kacang kedelai kuning. Tetapi yang lebih sering digunakan
adalah kacang kedelai hitam. Bahan tambahan yang digunakan dalam proses
pembuatan tauco adalah tepung beras atau tepung ketan. Tahapan-tahapan yang
diperlukan dalam pembuatan tauco meliputi perendaman, pencucian, pengukusan,
penirisan, penambahan ragi, fermentasi kapang, fermentasi dalam larutan garam,
penyempurnaan (Antonim, 2011). Dibawah ini dapat kita lihat gambar dari tauco
yang telah siap dimasak, sebagai berikut :
Gambar 2.2.Tauco khas Bangka
Universitas Sumatera Utara
10
Adapun syarat mutu pada tauco : menurut SNI 01-4322-1996 adalah sebagai
berikut :
Tabel 2.2. Syarat mutu pada tauco berdasarkan SNI 01-4322-1996
No
Jenis Uji
Satuan
Persyaratan
1. Keadaan (Bau, Rasa, Warna)
-
Normal
2. Protein (N X 6,25)
% (b/b)
Min. 10 %
3. Garam (NaCl)
% (b/b)
Min 15 %
4. Abu tak larut dalam asam
% (b/b)
Maks. 0,5
Tembaga (Cu)
mg/kg
Maks 30
Timbal (Pb)
mg/kg
Maks 1
Seng (Zn)
mg/kg
Maks 40
Timah (Sn)
mg/kg
maks 40
Arsen (As)
mg/kg
Maks 0,5
Total bakteri
Koloni/g
Maks 1 x 104
Bakteri koliform
APM/g
10
5. Cemaran logam :
6. Cemaran Mikroba :
Bakteri E.Coli
Negatif
Kapang
Negatif
Sumber : SNI 01 – 4322 -1996
2.2.1. Komposisi kacang kedelai
Universitas Sumatera Utara
11
Kandungan protein kedelai cukup tinggi sehingga kedelai termasuk ke
dalam lima bahan makanan yang mengandung protein tinggi. Kacang kedelai
mengandung air 90%, protein 40 %, lemak 18 %, serat 3.5 %, gula 7 % dan
sekitar 18% zat lainnya. Selain itu, kandungan vitamin E kedelai sebelum
pengolahan cukup tinggi. Vitamin E merupakan vitamin larut lemak atau minyak.
Kebutuhan protein kedelai sebesar 55 g per hari dapat dipenuhi dengan makanan
yang berasal dari 157.14 g kedelai.
Kedelai mengandung delapan asam amino penting yang rata-rata tinggi,
kecuali metionin dan fenilalanin. Protein kedelai memiliki kandungan asam amino
sulfur yang rendah. Metionin, sistein dan threonin merupakan asam amino sulfur
dalam protein kedelai dengan jumlah terbatas (Winarsi, 2010).Adapun kandungan
gizi dari 100 gram biji kedelai dapat kita lihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 2.3. Kandungan gizi 100 g biji kedelai
Kandungan Gizi
Jumlah
Karbohidrat kompleks (g)
Karbohidrat sederhana (g)
Stakiosa (g)
Rafinosa (g)
Protein (g)
Lemak total (g)
Lemak jenuh (g)
Monounsaturated
Polyunsaturated
Kalsium (mg)
Fosfor (mg)
Kalium (mg)
Magnesium (mg)
Seng (mg)
Zat besi (mg)
Serat tidak larut (g)
Serat larut (g)
21.00
9.00
5.30
1.60
36.00
19.00
2.88
4.40
11.20
276.000
704.00
1797.00
280.00
4.80
16.00
10.00
7.00
Sumber:Aparicio et al (2008) dalam Winarsi (2010)
Universitas Sumatera Utara
12
2.3. Protein
Protein merupakan suatu zat yang amat penting bagi tubuh, karena zat ini
di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat
pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang
mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau
karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang, dan ada jenis
protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992).
Komposisi rata-rata unsur kimia yang terdapat dalam protein ialah sebagai
berikut : karbon 50%, hidrogen 7%, oksigen 23%, nitrogen 16%, belerang 0-3%,
dan fosfor 0-3%. Dengan berpedoman pada kadar protein dalam suatu bahan
makanan, misalnya dengan cara Kjeldahl, yaitu dengan cara destruksi dengan
asam pekat. Berat protein ditentukan ialah 6,25 kali berat unsur nitogen
(Poedjiadi, 1994).
2.3.1. Mutu Protein
Mutu protein dinilai dari perbandingan asam - asam amino yang
terkandung dalam protein tersebut. Pada prinsipnya suatu protein yang dapat
menyediakan asam amino esensial dalam suatu perbandingan yang menyamai
kebutuhan manusia, mempunyai mutu yang tinggi. Sebaliknya protein yang
kekurangan satu atau lebih asam - asam amino esensial mempunyai mutu yang
rendah. Jumlah asam amino yang tidak esensial tidak dapat digunakan sebagai
pedoman karena asam - asam amino tersebut dapat disintesis di dalam tubuh
(Winarno, 1992).
Universitas Sumatera Utara
13
Asam - asam amino yang biasanya sangat kurang dalam bahan makanan disebut
asam amino pembatas. Dalam serelia asam amino pembatasnya adalah lisin,
sedang pada leguminosa (kacang - kacangan) biasanya asam amino metionin.
Kedua protein tersebut tergolong bermutu rendah, sedang protein yang berasal
dari hewani seperti daging, telur, dan susu dapat menyediakan asam - asam amino
esensial dan karenanya disebut protein dengan mutu tinggi. Kalau protein dengan
mutu rendah terlalu banyak dikonsumsi dan menunya tidak beraneka - ragam,
akan berakibat kurangnya asam amino pembatas dan orang akan menderita gejala
- gejala yang tidak dikehendaki (Winarno, 1992).
2.3.2. Struktur dan sifat protein
Secara teoritik dari 21 jenis asam amino yang ada di alam dapat dibentuk
protein dengan jenis yang tidak terbatas. Namun diperkirakan hanya sekitar 2.000
jenis protein yang terdapat di alam. Struktur protein ternyata dapat dibagi menjadi
beberapa bentuk yaitu struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener (Winarno,
1992).
Adapun struktur dasar dari protein adalah sebagai berikut :
Gambar 2.3. Struktur protein
Universitas Sumatera Utara
14
Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan
jenis asam aminonya. Berat molekul protein sangat besar sehingga bila protein
dilarutkan dalam air akan membentuk suatu dispersi koloidal. Molekul protein
tidak dapat melalui membran semipermiabel, tetapi masih dapat menimbulkan
tegangan pada membran tersebut. Ada protein yang larut dalam air, ada pula yang
tidak larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak seperti
misalnya etil eter. Apabila protein dipanaskan atau ditambah alkohol, maka
protein akan menggumpal. Hal ini disebabkan alkohol menarik mantel air yang
melingkupi molekul-molekul protein; selain itu penggumpalan juga dapat terjadi
karena aktivitas enzim-enzim proteolitik. Dan adanya gugus amino dan karboksil
bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein, menyebabkan protein mempunyai
banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam
maupun dengan basa) (Winarno, 1992).
Di bawah ini juga dapat kita lihat bagaimana reaksi pembentukan peptida
melalui reaksi dehidrasi, yaitu :
Gambar 2.4. Reaksi pembentukan peptida melalui reaksi dehidrasi (Voet
& Judith, 2009).
Universitas Sumatera Utara
15
Hidrolisis pada protein akan melepaskan asam-asam amino penyusunnya.
Hidrolisis protein dapat dilaksanakan misalnya dengan menggunakan larutan HCl
atau H2SO4 6-8 N selama 12-48 jam. Hidrolisis protein dengan asam ini akan
menghasilkan asam-asam amino yang memiliki sifat optis aktif yang tetap (bentuk
L) seperti terdapatnya di alam. Kelemahannya adalah triptophan mengalami
kerusakan dan apabila terdapat karbohidrat dalam bahan akan membentuk
senyawa humin yang berwarna kehitaman.
2.3.3. Penentuan Protein dengan Metode Kjeldahl
Metode kjeldahl digunakan untuk menganalisis kadar protein kasar dalam
bahan makanan secara tidak langsung, karena yang dianalisis dengan cara ini
adalah kadar nitrogennya. Dengan mengalikan hasil analisis tersebut dengan
angka konversi 6,25, diperoleh nilai protein dalam bahan makanan itu. Untuk
beras, kedelai, dan gandum angka konversi berturut-turut sebagai berikut : 5,59,
5,71, dan 5,83. Angka 6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang
biasanya mengandung 16% nitrogen.
Prinsip cara analisis Kjeldahl adalah sebagai berikut : mula-mula bahan
didestruksi dengan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida
atau butiran Zn. Ammonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan
indikator. Cara kjeldahl pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara
makro dan semimikro. Cara makro Kjeldahl digunakan untuk contoh yang sukar
dihomogenisasi dan besar contoh 1-3 g, sedang semimikro Kjeldahl dirancang
untuk contoh ukuran kecil yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang homogen.
Cara analisis tersebut akan berhasil baik dengan asumsi nitrogen dalam bentuk
Universitas Sumatera Utara
16
ikatan N-N dan N-O dalam sampel tidak terdapat dalam jumlah yang besar.
Kekurangan cara analisis ini ialah bahwa purina, pirimidina, vitamin-vitamin,
asam amino besar, kreatina, dan kreatinina ikut teranalisis dan terukur sebagai
nitrogen protein. Walaupun demikian, cara ini kini masih digunakan dan dianggap
cukup teliti untuk pengukuran kadar protein dalam bahan makanan.
Analisis protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga
tahapan yaitu tahap destruksi, tahap destilasi dan tahap titrasi.
1. Tahap destruksi
Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga
terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi
menjadi CO, CO2 dan H2O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi
(NH4)2SO4. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator
berupa campuran Na2SO4 dan HgO (20:1). Dengan penambahan katalisator
tersebut titk didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih
cepat. Selain katalisator yang telah disebutkan tadi, kadang-kadang juga diberikan
Selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain
menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke
valensi rendah atau sebaliknya.
2. Tahap destilasi
Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3)
dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar supaya selama
destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya
gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Ammonia
yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standart. Asam
Universitas Sumatera Utara
17
standar yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik
maka diusahakan ujung tabung-tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam
asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator
misalnya BCG + MR atau PP. Destilasi diakhiri bila sudah semua ammonia
terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi basis.
3. Tahap titrasi
Apabila penampung destilat digunakan asam klorida maka sisa asam
klorida yang bereaksi dengan ammonia dititrasi dengan NaOH standar (0,1 N).
Akhir titrasi ditandai dengan tepat perubahan warna larutan menjadi merah muda
dan tidak hilang selama 30 detik bila menggunakan indikator PP. Selisih jumlah
titrasi blanko dan sampel merupakan jumlah ekuivalen nitrogen.
�
%N =
−
×
× N.NaOH × 14,008 × 100%
Apabila penampung destilat digunakan asam borat maka banyaknya asam
borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan
asam klorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan
perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. Jumlah titrasi sampel dan
blanko merupakan jumlah ekuivalen nitrogen.
%N =
��
−
×
× N.HCl × 14,008 × 100%
Universitas Sumatera Utara
18
Setelah diperoleh %N, selanjutnya dihitung kadar proteinnya dengan
mengalikan suatu faktor. Besarnya faktor perkalian N menjadi protein ini
tergantung pada persentase N yang menyusun protein dalam suatu bahan.
Besarnya faktor perkalian untuk beberapa bahan disajikan dalam tabel berikut :
Tabel 2.4. Faktor perkalian untuk beberapa bahan makanan
Komoditi
Faktor konversi untuk
Faktor koreksi dari harga
protein dalam tabel
protein menjadi “Protein
komposisi bahan
kasar”
Beras (semua jenis)
5,95
1,05
Gandum biji
5,83
1,07
Tepung
5,70
1,10
Produk
5,70
1,10
Kacang tanah
5,46
1,14
Kacang kedelai
5,71
1,09
Kelapa
5,30
1,18
Susu (semua jenis)/keju
6.38
0,98
Makanan lain (umum)
6,25
1,0
Sumber : FAO (1970)
Universitas Sumatera Utara