PROTEIN
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
MATERI : PROTEIN
OLEH : 1. KEVIN AULIA ARDIAN
21030114130124
2. RAFIDHA HAPSARI
2103011312
3. RIZKI NOORANJAS SEPTIANISA
2103011314
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2015
1 LABORATORIUM LABORATORIU M DASAR DASAR TEKNIK TEKNIK KIMIA KIMIA II
PROTEIN
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
MATERI : PROTEIN
OLEH : 1. KEVIN AULIA ARDIAN
21030114130124
2. RAFIDHA HAPSARI
210301131
3. RIZKI NOORANJAS SEPTIANISA
210301131
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2015
1 LABORATORIUM LABORATORI UM DASAR DASAR TEKNIK TEKNIK KIMIA KIMIA II
PROTEIN
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Praktikum
: Protein
Disusun oleh
: Kelompok VII / Rabu Siang
Nama / NIM
:
1. Kevin Aulia Ardian / 21030114130124 21030114130124 2. Rafidha Hapsari / 3. Rixki Nooranjas Septianisa /
Semarang,
Mei 2015
Asisten Laboratorium PDTK II
YOSIA NICO WIJAYA NIM. 21030111140170 21030111140170
1 LABORATORIUM LABORATORI UM DASAR DASAR TEKNIK TEKNIK KIMIA KIMIA II
PROTEIN
KATA PENGANTAR
Pertama – tama kami panjatkan puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa karena dengan berkat dan anugerah-Nya, kami dapat menyelesaikan Laporan yang berjudul “Protein”. Laporan resmi ini penulis susun dalam rangka memenuhi salah satu syarat menyelesaikan mata kuliah Praktikum Dasar Teknik Kimia II tahun 2014 Terselesaikannya laporan resmi ini tidak lepas dari bantuan dari beberapa pihak. Oleh karena itu, kami menyampaikan terimakasih kepada : 1. Penanggung jawab Laboratorium Dasar Teknik Kimia II Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Ir. C. Sri Budiyarti, M.T. 2. Asisten Pembimbing, Laboratorium Dasar Teknik Kimia II yang dengan sabar membimbing kami dalam menyelesaikan laporan protein, Yosia Nico Wijaya 3. Orang tua kami yang mendukung kami dengan doa dan kasih. 4. Teman – teman Dedikatif yang selalu membantu dan berdedikasi. 5. Laboran Laboratorium Dasar Teknik Kimia, Bapak Rustam dan Ibu Dini yang sudah membantu kami selama praktikum. Laporan resmi ini kami buat dengan sebaik-baiknya dan dengan segenap hati agar laporan kami dapat bermanfaat dan dapat memberi dampak yang positif bagi para pembaca. Laporan ini tidak jauh dari kekurangan yang ada, oleh sebab itu kritik dan saran akan sangat membangun kami dalam menulis laporan kami yang berikutnya. .
Semarang,
Mei 2015
Penulis
1 LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PROTEIN
INTISARI
Protein merupakan sumber asam amino yang mengandung unsur C,H,O,N,S, dan P dalam ikatan kimianya. Tujuan dari praktikum ini adalah menentukan kadar nitrogen, protein, dan air dalam ikan tenggiri menggunakan metode kjedahl berbasis kering oven. Metode kjedahl dilakukan dalam 3 tahap yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi. Sampel yang digunakan adalah ikan tenggiri karena ikan tenggiri memiliki kadar protein yang tinggi sebesar 27,097 %. Dengan kadar yang tinggi, maka analisa protein dapat dilakukan. Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah ikan tenggiri 20 gram, Na2SO4 anhidris 10 gram, H2SO4 pekat 25 ml, HCl 0,1 N 100ml, NaOH 20 gram, CuSO4.5H20 5gram, aquadest 100 ml, MO, serbuk Zn 4 gram, dan H3BO3 jenuh 100ml. Alat yang digunakan adalah labu kjedahl, labu destilasi, pendingin leibig, adaptor, kompor listrik, beaker glass, gelas ukur, erlenmeyer, pipet tetes, cawan porselen, statif, klem, dan corong pemisah. Tahapan uji nitrogen dan protein yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi. Baru melakukan uji kadar air. Kadar protein rata-rata yang ditemukan sebesar 8,30025%. Lebih besar dari kadar teoritis sebesar 20,097%. Hal ini dikarenakan kurang sempurnanya tahap destruksim protein mengalami denaturasi, dan pengendapan protein. Sedangkan kadar air praktis sebesar 43,3307. Lebih besar dari kadar teoritis sebesar 7,9568% karena adanya galat selama pembakaran dalam oven.
1 LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PROTEIN
SUMMARY
1 LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PROTEIN
DAFTAR ISI
Halaman Judul........................................................................................................ i Lembar Pengesahan............................................................................................... ii Kata Pengantar ..................................................................................................... iii Daftar Isi............................................................................................................... iv Daftar Tabel...........................................................................................................v Daftar Gambar...................................................................................................... vi Intisari................................................................................................................. viii Summary .............................................................................................................. ix BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1 I.2 Tujuan Percobaan ................................................................................. 3 I.3 Manfaat Percobaan ............................................................................... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Protein ................................................................................................. 4 II.2 Metode Kjeldahl.................................................................................. 4 II.3 Hal – Hal yang Perlu Diperhatikan ..................................................... 6 II.4 Fungsi Tiap Reagen ............................................................................ 6 BAB III METODE PRAKTIKUM III.1 Alat dan Bahan .................................................................................. 9 III.2 Gambar alat...................................................................................... 10 III.3 Cara Kerja ........................................................................................ 11 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan ............................................................................... 13 IV.2 Pembahasan ..................................................................................... 13 BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan ....................................................................................... 18 V.2 Saran ................................................................................................. 18 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 19 DATA HASIL PERCOBAAN .......................................................................... A-1 LEMBAR PERHITUNGAN............................................................................. B-1
1 LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PROTEIN LEMBAR PERHITUNGAN REAGEN............................................................ C-1 LEMBAR KUANTITAS REAGEN ................................................................. D-1 REFFERENSI...................................................................................................E-1
1 LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PROTEIN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Faktor Konversi Kandungan Nitrogen dari Berbagai Bahan Pangan ... 5 Tabel 4.1 Tabel Kadar Nitrogen, Protein, dan Air .............................................. 13
PROTEIN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Rangkaian Alat Destruksi .............................................................. 10 Gambar 3.2 Rangkaian Alat Destilasi ................................................................ 10 Gambar 3.3 Rangkaian Alat Titrasi ................................................................... 11
PROTEIN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
Protein merupakan salah satu komponen utama yang terdapat pada bahan pangan selain lemak dan karbohidrat. Protein merupakan sumber asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O , N , S dan P dalam ikatan kimianya. Fungsiutama protein dalammakhluk hidup adalah sebagai zat pembentuk sel atau jaringan baru dan mempertahankan sel atau jaringan yang sudah ada agar tidak mudah rusak. Makhluk hidup membutuhkan protein dari bahan pangan yang bisa diperoleh dari biji-bijian, daging, ikan maupun sayuran. Kandungan protein dalam bahan pangan tersebut pada umumnya diwakili oleh dan atau dinyatakan sebagai unsur nitrogennya. Semakin besar kandungan nitrogennya, menunjukkan semakin banyak kandungan protein dalam bahan. Analisis protein dalam bahan pangan maupun analisa nitrogen dalam sampel selain bahan pangan (pupuk, limbah, tanah) dapat dilakukan dengan dua metode yaitu metode kuantitatif dan kualitatif. Analisis protein dapat dilakukan antara lain dengan metode Kjeldahl, Lowry, Biuret, Bradford, turbidimetri dan titrasi formol. Analisia yang akan digunakan adalah metode Kjeldahl.
Metode ini
paling
banyak digunakan karena penggunaannya mudah dan kesalahannya tidak terlalu besar. Protein yang diperoleh dengan cara ini biasanya dinyatakan sebagai total Nitrogen (N, mg/kg bahan). Prinsip dari metode Kjeldahl adalah destruksi bahan pangan maupun non pangan dengan menggunakan asam sulfat dan katalis. Prosentase kandungan protein dalam bahan dapat dinyatakan berdasar basis keringangin (born dry basis) maupun basis kering oven (oven dry basis). Kami memakai ikan tenggiri sebagai sampel karena kadar protein yang terkandung dalam ikan tenggiri tinggi, yaitu sebesar 27,097 %. Dengan kadar nya yang tinggi, maka analisa protein bisa dilakukan dengan menggunakan ikan tenggiri
PROTEIN
1.2 Tujuan Praktikum
1. Menentukan kadar nitrogen dalam ikan tenggiri berbasis kering dengan metode Kjeldahl. 2. Menentukan kadar protein dalam ikan tenggiri berbasis kering oven. 3. Menentukan kadar air dalam ikan tenggiri.
1.3 Manfaat Praktikum
1. Mahasiswa mampu menentukan kadar nitrogen dan atau protein dalam ikan tenggiri dengan menggunakan metode Kjeldahl. 2. Mahasiswa mampu memahami makna kadar nitrogen /protein dalam ikan tenggiri berbasis kering (angin maupun oven). 3. Mahasiswa mampu menentukan kadar air dalam ikan tenggiri.
2
PROTEIN
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Protein merupakan suatu senyawa polimer dengan bobot molekul yang sangat besar, susunannya sangat kompleks serta tersusun dari rangkaian asam amino. Ikatan utama asam amino yang satu dengan yang lain terjadi karena adanya ikatan peptida, sehingga protein sering disebut polipeptida. Protein terdiri dari unsur-unsur C, H, O, dan N serta kadang-kadang dijumpai S dan P. Bila protein dihidrolisa dengan menggunakan larutan asam atau bantuan enzim, menghasilkan asam amino. Protein
mempunyai
berbagaikegunaan,
diantaranya
sebagai
zat
pembangun, pengganti sel-sel yang rusak, zat pengemulsi, zat penghasil energi, pembentukan enzim, buffer untuk mempertahankan pH tubuh, danpenghasil wol dan sutera sintetis pada industri tekstil. Disamping mengandung protein, bahan pangan biasanya juga mengandung mineral Natrium, Kalium, Kalsium, Magnesium, zat Besi maupun mineral lainnya. Keberadaan mineral-mineral (dalam bentuk oksidanya) tersebut dapat diketahui dari kandungan abunya. Asam amino merupakan asam organik yang mempunyai guguskarboksil – COO – yang bersifat asam dan juga gugus – NH3+ yang bersifat basa.
Di
dalam asam amino tersebut, baik gugus asamnya maupun basanya bersifat lemah. Protein
dapat
diklasifikasikan
berdasarkan
bentuk
molekulnya,
komponen, penyusunnya, asalnya maupun fungsinya. 1. Berdasarkan bentuk molekul meliputi: Globular, Fibrosa, Konjugasi. 2. Berdasarkan komponen penyusun meliputi: Protein sederhan, Protein Majemuk/kompleks. 3. Berdasarkan sumbernya meliputi: Nabati, Hewani. 4. Berdasarkan fungsi biologis meliputi: Enzim, Hormon, Pembangun, Kontraktil, Pengangkut.
2
PROTEIN
Metode Kjeldahl
Metode
ini
(AOAC,2000)
paling
banyak
digunakan
karena
penggunaannya mudah dan kesalahannya tidak terlalu besar. Metode ini tidak dapat langsung digunakan untuk mengetahui banyaknya protein atau asam amino suatu zat, karena hasilnya dinyatakan sebagai nitrogen . Untuk mengetahui kadar proteinnya biasanya kadar nitrogen yang telah diperoleh dari analisa Kjeldhal dikalikan faktor konversi. Faktor ini berbeda pada berbagai zat namun diambil rata-ratanya.Untuk berbagai jenis bahan makanan, faktor konversi N ke protein sebesar 6,25 (jones factor). Umumnya kandungan Nitrogen dalam protein sekitar 16%., sedang kadar protein dari berbagai biji bijian (padi, jagung, sorgum, gandum, lamtoro, kacang kedele, kacang tanah, kacang hijau) berkisar antara 9,8-42,9% basis kering.Beberapa faktor konversi kandungan N ke bahan pangan (specific jones factor) dapat dilihat pada tabel berikut:
BahanPangan
Faktor
1. Telur
6,25
2. Daging
6,25
3. Susu
6,38
4. Gandum
5,83
5. Beras
5,95
6. Kacang Tanah
5,71
7. Kedelai
5,46
Sumber: Merril& Watt, 1973. Analisa kadar N dengan metoda Kjeldahl dilakukan melalui tiga tahap, yaitu: 1) Destruksi
Sampeldidestruksi dengan H2SO4 di dalam labu Kjeldahl dengan menjaga agar tidak banyak uap yang keluar dari labu. Mula-mula cairan dalam labu menjadi hitam yaitu sewaktu zat-zat terurai menghasilkan karbon.Ketika larutan akan menjadi jernih yang berarti destruksi telah selesai.
2
PROTEIN
NH3+ O R – CH – C – H + H2SO4 + H2O → R – CH2 – COOH + NH 4HSO4 O
R – CH2 – C – OH + H2SO4 → CO2 + H2O + SO2 O
2) Destilasi
Destilasi dilakukan dengan menambahkan larutan NaOH ke dalam larutan hasil destruksi protein yang sudah dikonversi menjadi amonium sulfat. Tujuan penambahan NaOH adalah agar nitrogennya terlepas sebagai amoniak seperti pada reaksi berikut:
NH4HSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + NH3 + 2H2O Amoniak
yang
terbentuk
dialirkan
ke
larutan
asam
boraks
agar
terikatsebagai ammonium borat seperti reaksi reaksi : 3NH3 + H3BO3 → (NH4)3BO3
3) Titrasi
Amonium borat yang terbentuk dititrasi dengan HCl. Kebutuhan HCl setara dengan amonium borat yang ada dalam larutan. Kandungan nitrogen dapat dihitung berdasar kesetaraan ini.Untuk mengetahui kandungan proteinnya , maka nilai nitrogennya dikalikan dengan faktornya dari jenis bahannya. (NH4)3BO3 + 3HCl → 3NH4Cl + H3BO3
2
PROTEIN
Fungsi Reagen
1. H2SO4 Pekat
: Bersifat oksidatif kuat dan akan mendestruksi sampel menjadi
2. Na2SO4 anhidrid
unsur-unsurnya.
: Sebagai katalisatoragar titik didih asam sulfat tinggi sehingga destruksi berjalan cepat
3. Cu2SO4.5H2O
: Sebagai katalisator untuk mempercepat oksidasi serbuk Zn agar selama destilasi tidak terjadi bumping atau muncul gelembung yang besar
4. NaOH
: Untuk memberikan suasaan basa, karena reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi.
5. H3BO3 Jenuh
: Untuk menangkap anomia yang dilepaskan saat proses.
6. Indikator MO
: Sebagai indikator saat titrasi dalam kondidi asam ( pH3,1 -4,4 )
7. Zn
: Mencegah terjadinya percikan atau bumping ketika proses destilasi.
8. HCL
: Sebagai titrat dalam tahap titrasi uji protein metode Kjedahl yang akan mendenaturasikan protein sehingga membentuk endapan
9. Aquadest
: Pelarut
2
PROTEIN
BAB III METODE PRAKTIKUM
3.1
Bahan Yang Digunakan
1. Ikan Tenggiri 20gr 2.
Serbuk Zn 4gr
3.
HCl 0,1 N 100 ml
4. NaOH 5 N 100 ml 5.
H2SO4 25 ml
6.
Indikator Metyl Oranye ( MO ) @ 3 tetes
7.
CuSO4.5.H2O 5gr
8.
Asam Borat jenuh 150 ml
9. Na2SO4 anhidrid 10gr 10. Air Suling 100 ml 3.2
Alat Yang Digunakan
1. Labu Kjeldahl 2. Labu Destilasi 3. Pendingin Liebig 4. Adaptor 5. Kompor listrik 6. Beaker glass 7. Gelas ukur 8. Erlenmeyer 9. Pipet tetes 10. Cawan porselen 11. Statif dan klem 12. Corong pemisah
2
PROTEIN
Gambar Rangkaian Alat
Keterangan : 1. Klem 2. Statif 3. LabuKjeldahl 4. Komporlistrik
Gambar 3.1. Gambar Rangkaian Alat Destruksi
Keterangan : 1. Klem 2. Statif 3. LabuDestilasi 4. Komporlistrik 5. CorongPemisah 6. PendinginLeibig 7. Adaptor 8. Erlenmeyer
Gambar 3.2. Gambar Rangkaian Alat Destilasi
Keterangan : 1.Klem 2.Statif 3.Buret 4.Erlenmeyer
Gambar 3.3. Gambar rangkaian Alat Titrasi
2
PROTEIN
3.3 Cara Kerja Uji Kadar N & Protein
1. Menimbang 5 gr ikan tenggiri yang sudah dalam keadaan halus dan kering oven, lalu masukkan dalam labu Kjeldahl. 2. Tambahkan 10 gr Na 2SO4 anhidrid, 5gr CuSO 4.5.H2O dan 25 ml H2SO4 pekat 3. Rangkai labu Kjeldahl dengan memanfaatkan statif, klem dan kaca arloji, tempatkan diatas kompor listrik. 4. Panaskan campuran tersebut pelan-pelan sampai tidak terbentuk percikan lagi, kemudian pemanasan diteruskan dengan cepat sampai destruksi sempurna yaitu larutan menjadi jernih. Biasanya destruksiataudigestion membutuhkan waktu dua jam dan selama prosesnya, labu Kjeldahl (digester) sering diputar-putar agar tidak terjadi pemanasan setempat. 5. Dinginkan labu dan tambahkan air suling secukupnya, masukkan dalam labu destilasi. Tambahkan 4 gr serbuk Zn untuk mencegah terjadinya bumping serta percikan. 6. Pasang rangkaian peralatan untuk destilasi lengkap dengan pendingin Leibig serta adaptor yang tercelup dalam larutan Asam Borat. 7. Kedalam labu destilasi ditambahkan sedikit demi sedikit 100 ml larutanNaOH 5 N dalam corong pemisah dan ditempatkan diatas labu. Panaskan diatas kompor listrik. Destilat (kondensat) yang terbentuk ditampung dalam erlenmeyer yang berisi asam borat jenuh 150 ml. Lakukan destilasi hingga NaOH habis. Ukur volume destilat dan asam borat dalam erlenmeyer (V larutan). 8. Titrasi sejumlah volume tertentu destilat (V2) yang diperoleh dengan menggunakan HCl dengan normalitas N. Catat kebutuhan titran (V1). 9. Hitung kadar nitrogen dan atau protein dalam bahan dengan mengalikan kadar nitrogen yang diperoleh dengan faktor konversi.
, % =
(1.) V2 titrasi x Berat sampel x 1000
× 100%
2
PROTEIN
, % = Kadar Nitrogen × Faktor Bahan Pangan
Uji Kadar Air
1. Cawan kering dipanaskan terlebih dahulu dalam oven 105 ºC selama 1 jam dan didinginkan dalam desikator. 2. Letakkan 3 gram ikan tenggiri di atas cawan tersebut kemudian timbang beratnya. Pengeringan hingga suhu 105ºC (kering oven) hanya dilakukan jika bahan tidak rusak karena suhu tinggi. Sebagai catatan, untuk bahan yang rusak pada suhu diatas 100 ºC, dikeringkan pada kondisi hampa, sedang untuk bahan yang berminyak menggunakan cara destilasi. 3. Masukkan cawan berisi ikan tenggiri dalam oven dengan suhu 105 oC selama 1,5-2 jam, pastikan oven telah panas dan siap untuk mengeringkan ikan tenggiri. Untuk mencegah perbedaan suhu cawan dengan ruang oven, maka cawan beserta ikan tenggiri bisa dipanaskan secukupnya terlebih dahulu diatas kompor listrik. 4. Setelah selesai di oven, masukkan cawan berisi ikan tenggiri kedalam desikator untuk pendinginan sekaligus menghindari penyerapan uap air oleh ikan tenggiri dengan suhu lingkungan. 5. Ulangi langkah 3 dan 4 hingga berat cawan beserta isinya konstan
=
( ℎ ) ( ) ( ℎ ) ( )
× 100%
2
PROTEIN
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. HASIL PERCOBAAN Tabel 4.1. Hasil Percobaan Uji Kadar Nitrogen, Protein,dan Air Ikan Tenggiri Kadar yang Dicari
Kadar Praktis
Kadar Teoritis
Nitrogen
1,32804%
4,3356%
Protein
8,30025%
27,097%
Air
43,38%
7,9568%
IV.2. PEMBAHASAN 1V.2.1. Kadar Protein yang Ditemukan Lebih Kecil dari Kadar Teoritis A. Denaturasi Protein
Adanya protein yang terdenaturasi selama proses destruksi mengakibatkan kadar yang ditemukan lebih kecil. Denaturasi dapat disebabkan oleh beberapa faktor yaitu suhu, ph, dan adanya logam berat. (Annisa,2009). Denaturasi akibat panas menyebabkan molekul-molekul yang menyusun protein bergerak cepat dan memutus ikatan hidrogen di dalamnya. Hal ini mengacaukan ikatan yang ada dan membuat protein berdenaturasi. Menurut refernsi yang didapat, suhu protein dapat berdenaturasi sekitar 7075 ͦ C. (Annisa,2009). Sedangkan pada percobaan kami menggunakan suhudiatas dari suhu tersebut sehingga protein terdenaturasi pada suhu tersebut.
B. Kurang Sempurnanya Tahap Destruksi
Pada tahap ini, sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat, sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon dan hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO 2, dan H2O. sedangkan N berubah menjadi NH4SO4. Proses ini berlangsung selama ikan tenggiri ditambah dengan Na2SO4 anhidris dan CuSO4.5H2O direaksikan dengan H2SO4 pekat. Proses pemanasan dilakukan
2
PROTEIN
selama 4-8 jam sampai larutan jernih yang menunjukkan bahwa semua partikel padat bahan telah terdestruksi menjadi bentuk partikel yang larut tanpa ada partikel yang tersisa. Dalam Percobaan yang telah kami lakukan, hasil destruksi dari ikan tenggiri selama dua jam belum menghasilkan larutan jernih. Hal ini menandkan bahwa proses destruksi belum berlangsung secara sempurna. Dengan demikian, masih terdapat partikel NH4+ yang belum larut dan belum terurai menjadi unsur-unsur C,H,O,N,P, dan S yang membuat kadar yang kami temukan lebih kecil dari kadar teoritis. (D.D.R Ningsih, 2011)
C. Pengendapan Protein Akibat Logam Berat
Reaksi yang terjadi dengan garam logam berat asam menggakibatkan terbentuknya garam protein logam yang tidak larut (Ophart CE, 2003). Protein akan mengalami presipitasi bila bereaksi dengan ion logam berat (CuSO4.5H2O) yang ditambahkan akan mengakibatkan presipitasi (pengendapan) protein oleh Cu2+. Ion Cu2+ akan membentuk senyawa kompleks dengan gugus – CO dan – NH. Reaksi pembentukan senyawa kompleks adalah sebagai berikut,
Gambar 4.1. Reaksi Presipitasi Logam Cu2+
Dengan terjadinya reaksi pengendapan, maka kadar protein yang ditemukan pun lebih kecil.
IV.2.2. Kadar Air yang Ditemukan Lebih Besar dari Kadar Teoritis
Pada percobaan uji kadar air pada ikan tenggiri yang kami lakukan, kadar air yang ditemukan lebih besar dari kadar teoritis, hal ini dikarenakan akibat adanya galat selama proses pembakaran. Galat selain dari penghilangan seluruh air atau elektrolit-elektrolit pada ikan tenggiri yang mudah menguap dapat terjadi selama pembakaran. Galat-galat pada proses pembakaran diakibatkan dari absorpsi kembali air atau karbondioksida pada saat proses pendinginan di dalam desikator. Sehingga ikan tenggiri yang telah selesai dalam proses pendinginan
2
PROTEIN
akan membawa kandungan air atau karbondioksida ketika ditimbang. Hal inilah yang menyebabkan kadar air yang kami temukan lebih besar dari kadar teoritis. (R.A.Day,JR dan A.L. Underwood, 2002)
IV.2.3. Hasil Destruksi Ikan tenggiri Masih Berwarna Hitam
Dalam analisa kadar protein yang kami lakukan, larutan hasil destruksi masih berwarna hitam, padahal untuk mendapatkan kadar protein yang akurat, larutan hasil destruksi harus berwarna jernih. Hal ini dikarenakan belum sempurnanya prose destruksi partikel NH4+ yang ada di dalam ikan tenggiri menjadi unsurunsur C,H,O,N,S, dan P. Destruksi secara umum dilakukan pada suhu 400 C-500 C selama 4-8 jam (Chrisna, G.P, 1984). Sedangkan waktu destruksi yang kami lakukan hanya berlangsung selama 2 jam. Waktu destruksi yang tidak ideal inilah yang menyebabkan masih adanya gugus NH4+ yang menyebabkan larutan masih berwarna hitam.
2
PROTEIN
BAB V PENUTUP
V.1. Kesimpulan
1. Kadar nitrogen praktis sebesar 1,32804 %. 2. Kadar protein praktis sebesar 8,30025 %. 3. Kadar air praktis sebesar 43, 3807 %.
V.2. Saran
1. Penetesan NaOH pada saat destilasi diusahakan sebanding dengan laju penguapan destilat bawah agar memperoleh kadar protein yang sesuai dengan kadar teoritisnya. 2. Berhati-hati dalam melakukan proses destilasi, usahakan tidak ada celah antara labu destilasi, pendingin leibig, dan adaptor agar destilat yang diperoleh maksimal. 3. proses destruksi seharusnya dilakukan sampai larutan benar-benar jernih, agar semua senyawa NH4+ terdestruksi sempurna. 4. Usahakan desikator tertutup rapat saat pendinginan sampel pada uji kadar air. 5.Sebelum
dan
sesudah
praktikum,
hendaknya
praktikan
memeriksa
kelengkapan alat praktikum untuk menjaga keselematan kerja praktikum.
2
PROTEIN
DAFTAR PUSTAKA
AOAC, 2000, (Association of Official Agricultural Chemist): Official Methods of Analysis 17th ed. Gaithersburg, Maryland, USA. Archintya, Rizky,dkk, 2013, Ekstraksi Gelatin dari tulang ikan tenggiri melalui proses hidrolisi menggunakan larutan basa. Ardiana, Dwi, 2005, Kinetika Asam Formiat dengan Etanol Pada Variasi Suhu dan Konsentrasi Katalis. Baldwin J.,
“Experimental Organic Chemistry”, 2nd ed., Kagakusha
Company, Ltd., Tokyo. .Fessenden & Fessenden, 1986, “Organic Chemistry”. Christian,G.D, 1994, ITS-Undergraduate-10632-1498100055.Chapter 1 Griffin, R.W., 1969, “Modern Organic Chemistry”, McGraw -Hill, Kogakusha, Ltd., Tokyo Merril, A.L and Watt BK, 1973, Energy value of food: basis and deriration, Agriculture Handbook, Washington. Ophardt, 2003, Pengeringan Pasta Susu kedelai Menggunakan Pengering Unggun Terfluidakan partikel inert. Vogel, A.I., 1975, “Qualitative Organics Analysis”, 2 nd ed. William Clowers& Sons Limited London.
2
PROTEIN
DATA HASIL PRAKTIKUM LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO
MATERI
: Protein
I. BAHAN DAN ALAT
Bahan
Alat
1. Ikan tenggiri 20gr
1. Beaker Glass
2. Serbuk Zn 4gr
2. Labu Destilasi
3. HCl 0,1 N 100ml
3. Labu Kjeldahl
4. NaOH 5N 100ml
4. Pendingin Leibig
5. H2SO4 25ml
5. Adaptor
6. MO @3tetes
6. Kompor Listrik
7. CuSO4.5H2O 5gr
7. Erlenmeyer
8. H3BO3 jenuh 150ml
8. Pipet Tetes
9. Na2SO4 anhidris 10gr
9. Cawan Porselen
10. Aquadest 100ml
10. Statif & Klem 11. Corong Pemisah
2
PROTEIN II. CARA KERJA Uji Kadar N & Protein
1. Menimbang 5 gr ikan tenggiri yang sudah dalam keadaan halus dan kering oven, lalu masukkan dalam labu Kjeldahl. 2. Tambahkan 10 gr Na 2SO4 anhidrid, 5gr CuSO 4.5.H2O dan 25 ml H2SO4 pekat 3. Rangkai labu Kjeldahl dengan memanfaatkan statif, klem dan kaca arloji, tempatkan diatas kompor listrik. 4. Panaskan campuran tersebut pelan-pelan sampai tidak terbentuk percikan lagi, kemudian pemanasan diteruskan dengan cepat sampai destruksi sempurna yaitu larutan menjadi jernih. Biasanya destruksiataudigestion membutuhkan waktu dua jam dan selama prosesnya, labu Kjeldahl (digester) sering diputar-putar agar tidak terjadi pemanasan setempat. 5. Dinginkan labu dan tambahkan air suling secukupnya, masukkan dalam labu destilasi. Tambahkan 4 gr serbuk Zn untuk mencegah terjadinya bumping serta percikan. 6. Pasang rangkaian peralatan untuk destilasi lengkap dengan pendingin Leibig serta adaptor yang tercelup dalam larutan Asam Borat. 7. Kedalam labu destilasi ditambahkan sedikit demi sedikit 100 ml larutanNaOH 5 N dalam corong pemisah dan ditempatkan diatas labu. Panaskan diatas kompor listrik. Destilat (kondensat) yang terbentuk ditampung dalam erlenmeyer yang berisi asam borat jenuh 150 ml. Lakukan destilasi hingga NaOH habis. Ukur volume destilat dan asam borat dalam erlenmeyer (V larutan). 8. Titrasi sejumlah volume tertentu destilat (V2) yang diperoleh dengan menggunakan HCl dengan normalitas N. Catat kebutuhan titran (V1). 9. Hitung kadar nitrogen dan atau protein dalam bahan dengan mengalikan kadar nitrogen yang diperoleh dengan faktor konversi.
, % =
(1.) V2 titrasi x Berat sampel x 1000
× 100%
2
PROTEIN
, % = Kadar Nitrogen × Faktor Bahan Pangan
Uji Kadar Air
1. Cawan kering dipanaskan terlebih dahulu dalam oven 105 ºC selama 1 jam dan didinginkan dalam desikator. 2. Letakkan 3 gram ikan tenggiri di atas cawan tersebut kemudian timbang beratnya. Pengeringan hingga suhu 105ºC (kering oven) hanya dilakukan jika bahan tidak rusak karena suhu tinggi. Sebagai catatan, untuk bahan yang rusak pada suhu diatas 100 ºC, dikeringkan pada kondisi hampa, sedang untuk bahan yang berminyak menggunakan cara destilasi. 3. Masukkan cawan berisi ikan tenggiri dalam oven dengan suhu 105 oC selama 1,5-2 jam, pastikan oven telah panas dan siap untuk mengeringkan ikan tenggiri. Untuk mencegah perbedaan suhu cawan dengan ruang oven, maka cawan beserta ikan tenggiri bisa dipanaskan secukupnya terlebih dahulu diatas kompor listrik. 4. Setelah selesai di oven, masukkan cawan berisi ikan tenggiri kedalam desikator untuk pendinginan sekaligus menghindari penyerapan uap air oleh ikan tenggiri dengan suhu lingkungan. 5. Ulangi langkah 3 dan 4 hingga berat cawan beserta isinya konstan
=
( ℎ ) ( ) ( ℎ ) ( )
× 100%
III. Hasil Percobaan Penentuan Kadar Nitrogen dan Protein
Volume Larutan
: 225 ml
Volume Titrasi
: 10 ml
Volume Titran 1
: 18,6 ml
Volume Titran 2
: 17,8 ml
Volume Titran 3
: 19,4 ml
2
PROTEIN
, % =
(1.) V2 titrasi x Berat sampel x 1000
× 100%
= 1, 32804 %
, % = Kadar Nitrogen × Faktor Bahan Pangan = 8, 30025 %
Penentuan Kadar Air
Berat cawan
: 31,73 gr
Berat sampel basah + cawan
: 35,25 gr
Berat sampel kering + cawan
: 33,723 gr
=
( ℎ ) ( ) ( ℎ ) ( )
× 100%
= 43, 3807 %
PRAKTIKAN
MENGETAHUI ASISTEN
KEVIN A.A.
RAFIDHA. H.
RIZKI N.S.
YOSIA NICO WIJAYA
2
LEMBAR PERHITUNGAN
Uji Kadar Nitrogen dan Protein Percobaan
Berat Sampel (gr)
Volume Titran (ml)
1
5
18,6
2
5
17,8
3
5
19,4
, % =
(.)
× 100 %
, % = Kadar Nitrogen × Faktor Bahan Pangan
Percobaan 1. , % =
(8,6 .,). .55 .5 .
× 100 %
= 1,32804 %
Kadar Protein
= 1,32804 % . 6,25 = 8,30025 %
Percobaan 2. , % =
(7,8 .,). .55 .5 .
× 100%
= 1, 27092 % Kadar Protein
= 1, 27092 % . 6,25 = 7, 94325 %
Percobaan 3. , % =
(9, .,). .55 .5 .
× 100
= 1,38516 % Kadar Protein
= 1,38516 % . 6,25 = 8, 65725 %
Kadar nitrogen rata-rata : Kadar Protein rata-rata :
,38+,79+,3856 3
8,35+7,935+8,6575 3
= 1,32804 % = 8,30025 %
Uji Kadar Air Kadar air, % =
=
( +)− ( + ) ( +)− ( )
35,5−33,73 35,5−3,73
= 43,3807 %
x 100%
. 100%
LEMBAR PERHITUNGAN REAGEN
1. HCl 0,01 N 100 ml V HCl . N HCl = V HCl pekat . N HCl pekat 100 . 0,01 V HCl pekat
= V HCl pekat . 0,1 = 10 ml
2. NaOH 5 N 100 ml N
= M . Valensi
5
=M.1
M =5 M =
5
=
n
= 0,5 mol
,
n
=
0,5 =
40
M NaOH = 20 gram
LEMBAR KUANTITAS REAGEN LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO
PRAKTIKUM KE
:5
MATERI
: PROTEIN
HARI/TANGGAL
: SENIN / 13 APRIL
KELOMPOK
: VII RABU SIANG
NAMA
:
1. KEVIN AULIA ARDIAN 2. RAFIDHA HAPSARI 3. RIZKI NOORANJAS SEPTIANISA
ASISTEN
: YOSIA NICO WIJAYA
KUANTITAS REAGEN NO
JENIS REAGEN
KUANTITAS
1.
Na2SO4 anhidris
10 gr
2.
H2SO4 pekat
25 ml
3.
HCl 0,01N
100 ml
4.
NaOH 5 N
100 ml
5.
CuSO4 . 5H2O
5 gr
6.
Aquadest
100 ml
7.
MO
@ 3 tetes
8.
Zn
4gr
9.
H3BO3 jenuh (8-9 gram)
150 ml
10.
Sampel (ikan tenggiri)
TUGAS TAMBAHAN : -
Faktor konversi nitrogen pada ikan tenggiri Kadar protein, kadar air, kadar abu pada ikan tenggiri
CATATAN : ASISTEN Titrasi 3x @ 10 ml Destruksi 2 jam Bawa malam, kapas, YOSIA NICOlap
SEMARANG, 13 APRIL 2015 ASISTEN
YOSIA NICO WIJAYA NIM. 21030111140170
Protein sering mengalami perubahan sifat setelah mengalami perlakuan tertentu, meskipun sangat sedikit ataupun ringan dan belum menyebabkan terjadinya pemecahan ikatan kovalen atau peptida. Perubahan ini disebut dengan denaturasi protein. Denaturasi protein melibatkan rusaknya struktur sekunder dan tersier namun tidak cukup kuat untuk memecahkan ikatan peptida, sehingga struktur primer protein (rangkaian asam amino) tetap sama. Denaturasi protein dapat terjadi dengan berbagai macam perlakuan, antara lain dengan perlakuan panas, pH, garam dan tegangan permukaan. Suhu mulai terjadinya denaturasi sebagan besar protein terjadi berkisar antara 70-75oC. Setelah mengalami denaturasi, protein akan mengendap, karena gugus-gugus yang bermuatan positif dan negatif dalam jumlah yang sama atau netral atau dalam keadaan titik isoelektrik. Oleh karena itu, kita bisa mengamati adanya presipitasi atau koagulasi protein. Terjadi pemutusan ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik dan ikatan garam sehingga molekul protein tidak memiliki lipatan lagi. Protein yang mengalami denaturasi juga akan mengalami perubahan seperti naiknya viskositas
(karena
mol
menjadi
asimetris
dan
hilangnya
lipatan)
dan
meningkatnya rotasi optis larutan protein (Ophardt, 2003).
Karbohidrat Karbohidrat adalah polihidroksil-aldehid atau polihidroksil-keton. Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang, disebut dengan polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida). Selama perlakuan panas, seperti blanching, pendidihan, atau pengalengan bahan makanan, kandungan karbohidrat dengan berat molekul rendah (yaitu mono dan disakarida) di dalamnya akan menurun, seperti juga mikronutrien (Fox dkk., 2008).
4.1.2 Penetapan Kadar Protein Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh, karena zat ini disamping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N yang tidak dimiliki lemak atau karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang, dan jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1991). Sampel yang dipergunakan dalam analisa kadar protein adalah Produk kerupuk udang yang banyak beredar di pasaran. Dan metode yang dipakai untuk analisa protein ini berdasarkan pada SNI 01-2891-1992 yaitu semimikro kjeldahl. Dari namanya dapat diketahui bahwa metode semimikro kjeldahl dalam analisanya menggunakan sampel yang cukup kecil, yaitu 0,51 g. Metode semimikro kjeldahl adalah penentuan jumlah protein melalui penentuan jumlah N, sehingga total hasilnya disebut jumlah protein kasar atau Crude Protein 1. Tahap Dekstruksi Sampel yang telah ditimbang saat pengujian adalah kode A 0,5029 g dan kode B 0,05003. Setelah itu dimasukan dalam labu kjeldahl 100 mL. dan ditambahkan 2 g campuran selen dan 25 ml H2SO4 pekat, dan dipanaskan. Pada tahap ini, sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi penguraian sampel menjadi unsur-unsurnya yaitu unsur-unsur C, H, O, N, S, dan P. Unsur N dalam protein ini dipakai untuk menentukan kandungan protein dalam suatu bahan. 0.51 gram sampel yaitu kerupuk udang ditambah dengan katalisator N 0,5-1 gram dibungkus dengan kertas saring untuk memudahkan dalam memasukkan ke dalam tabung reaksi besar, karena jika tidak sampel dan katalisator akan tercecer. Selain itu kertas saring juga berfungsi untuk menyaring filtrat dengan residu. Katalisator berfungsi untuk mempercepat proses destruksi dengan menaikkan titik didih asam sulfat saat dilakukan penambahan H2SO4 pekat serta mempercepat kenaikan suhu asam sulfat, sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Katalisator N terdiri dari campuran K2SO4 dan HgO dengan perbandingan 20 : 1. Tiap 1 gram K2SO4 dapat menaikkan titik didih 30C (Sudarmadji, dkk., 1996). Karena titik didih tinggi maka asam sulfat akan membutuhkan waktu yang lama untuk menguap. Karena hal ini kontak asam
sulfat dengan sampel akan lebih lama sehingga proses destruksi akan berjalan lebih efektif. Selain itu juga dibuat blanko dalam tabung reaksi besar yang berisi katalisator N dan 3 ml H2SO4 agar analisa lebih tepat. Blanko ini berfungsi sebagai faktor koreksi dari adanya senyawa N yang berasal dari reagensia yang digunakan. Setelah ditambah katalisator N, sampel dimasukkan dalam tabung reaksi besar kemudian ditambah dengan 3 ml H2SO4 pekat. H2SO4 pekat yang dipergunakan untuk destruksi diperhitungkan dari adanya bahan protein. Asam sulfat yang bersifat oksidator kuat akan mendestruksi sampel menjadi unsurunsurnya. Untuk mendestruksi 1 gram protein diperlukan 9 gram asam sulfat. 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. Tabung reaksi besar yang berisi sampel kemudian ditempatkan dalam alat destruksi (destruktor) dan ditutup. Setelah siap alat di-ON-kan sehingga terjadi pemanasan yang mengakibatkan reaksi berjalan lebih cepat. Sampel didestruksi hingga larutan berwarna jernih yang mengindikasikan bahwa proses destruksi telah selesai. Selama destruksi, akan terjadi reaksi sebagai berikut : HgO + H2SO4 2
HgSO4
HgSO4 + H2O Hg2SO4 + SO2 + 2 O2
Hg2SO4 + 2 H2SO4 (CHON) + O2 + H2SO4 (Sudarmadji, 1996)
2 HgSO4 + 2 H2O + SO2 CO2 + H2O + (NH4)2SO4
Penelitian tentang zat besi sebagai mikronutrien yang penting bagi manusia telah banyak dilakukan. Metode penelitian yang sangat penting digunakan untuk analisa kuantitatif besi adalah Spektrofotometri Serapan Atom (SSA). Metode ini cukup peka untuk analisis logam besi dalam jumlah renik, pelaksanaannya relatif praktis, cepat dan dapat digunakan untuk berbagai mac am bentuk cuplikan, baik itu cuplikan cair maupun material biologis. Kelebihan lain SSA adalah spesifik untuk analisis besi dalam campuran dengan unsur logam lain tanpa diperlukan pemisahan pendahuluan. Preparasi cuplikan sangat menentukan keberhasilan analisis SSA. Preparasi cuplikan dapat dilakukan dengan destruksi kering dan destruksi basah. Pada destruksi kering suhu pengabuan harus diperhatikan karena banyak elemen abu yang dapat menguap pada suhu tinggi, selain itu suhu pengabuan juga dapat menyebabkan dekomposisi senyawa tertentu. Oleh karena itu suhu pengabuan untuk setiap bahan berbeda-beda bergantung komponen yang ada dalam bahan tersebut (Anderson, Richard, 1991). Menurut Christian, G.D (1994), destruksi kering secara umum dilakukan pada suhu antara 400-550 ° C selama 4 sampai 8 jam untuk mendestruksi senyawa organik dan bahan lain yang ada dalam c uplikan sehingga kadar logam yang akan dianalisis dapat ditetapkan dengan cara SSA setelah cuplikan dilarutkan dengan asam kuat. Menurut ASTM (1994) dan Elmer (1982) penentuan Fe dilakukan dengan pengabuan pada suhu 500°C. Menurut Lee, K (1980) pengabuan dilakukan pada suhu 525°C selama 12-24 jam untuk penentuan Fe.
