pnentuan Kadar Protein metode Kjeldahl dan Lowry A. Tujuan Praktikum 1. Mengetahui dan memahami prinsip dasar penentuan kadar nitrogen dengan metoda Kjeldahl dan metode Lowry. 2. Mampu menetapkan kadar protein dari sampel berdasarkan metoda Kjeldahl dan metode Lowry . B. Dasar Teori
Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling utama”) adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monom monomer-monomer er asam amino yang yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural struktural atau mekanis, seperti misalnya misalnya protein yang yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam (dalam biji) dan juga dalam dalam transportasi transportasi hara. Sebagai Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan merupakan salah satu molekul molekul yang paling banyak banyak diteliti dalam biokimia. biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838. Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih “mentah”, hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki memiliki fungsi penuh penuh secara biologi. biologi. Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dn pengatur. Protein adalah adalah polimer polimer dari asam amino amino yang dihubungkan dihubungkan dengan
ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-umsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992). Protein merupakan salah satu unsure makro yang terdapat pada bahan pangan selain lemak dan karbohidrat. Fungsi utama protein dalam tubuh adalah sebagai zat pembentuk jaringan jaringan baru dan mempertahankan mempertahankan jaringan jaringan yang sudah sudah ada agar tidak mudah rusak. Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada dasarnya protein menunjang menunjang keberadaan setiap setiap sel tubuh, proses kekebalan kekebalan tubuh. Setiap Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengonsumsi mengonsumsi 1 g protein per kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atletatlet. Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
·Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin) ·Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein. Biasanya Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat dikenali adalah: hipotonus gangguan pertumbuhan hati lemak ·Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.
Kadar protein yang yang ditentukan berdasarkan berdasarkan cara Kjeldahl Kjeldahl disebut sebagai sebagai kadar protein kasar (crude (crude protein) karena terikut senyawaan N bukan bukan protein, misalnya misalnya urea, asam nukleat, ammonia, nitrat, nitrit, asam amino, amida, purin, dan pirimidin. Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai pH isoelektris yaitu pH dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang sama, pada saat inilah protein berubah wujud menjadi padatan dan kehilangan daya kelarutannya. M etode Kj el dahl
Analisis protein dalam bahan pangan dapat dilakukan dengan dua metode yaitu metode kuantitatif dan kualitatif. Kadar protein yang ditentukan berdasarkan cara
ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-umsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992). Protein merupakan salah satu unsure makro yang terdapat pada bahan pangan selain lemak dan karbohidrat. Fungsi utama protein dalam tubuh adalah sebagai zat pembentuk jaringan jaringan baru dan mempertahankan mempertahankan jaringan jaringan yang sudah sudah ada agar tidak mudah rusak. Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada dasarnya protein menunjang menunjang keberadaan setiap setiap sel tubuh, proses kekebalan kekebalan tubuh. Setiap Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengonsumsi mengonsumsi 1 g protein per kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atletatlet. Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
·Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin) ·Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein. Biasanya Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat dikenali adalah: hipotonus gangguan pertumbuhan hati lemak ·Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.
Kadar protein yang yang ditentukan berdasarkan berdasarkan cara Kjeldahl Kjeldahl disebut sebagai sebagai kadar protein kasar (crude (crude protein) karena terikut senyawaan N bukan bukan protein, misalnya misalnya urea, asam nukleat, ammonia, nitrat, nitrit, asam amino, amida, purin, dan pirimidin. Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai pH isoelektris yaitu pH dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang sama, pada saat inilah protein berubah wujud menjadi padatan dan kehilangan daya kelarutannya. M etode Kj el dahl
Analisis protein dalam bahan pangan dapat dilakukan dengan dua metode yaitu metode kuantitatif dan kualitatif. Kadar protein yang ditentukan berdasarkan cara
Kjeldahl disebut sebagai kadar protein protein kasar (crude protein) protein) karena terikut senyawaan N bukan protein. Prinsip kerja dari metode Kjeldahl adalah protein dan komponen organic dalam sampel didestruksi dengan menggunakan asam sulfat dan katalis. Hasil destruksi dinetralkan dengan menggunakan larutan alkali dan melalui destilasi. Destilat ditampung dalam larutan asam borat. Selanjutnya ion- ion borat yang terbentuk dititrasi dengan menggunakan larutan HCl. Metode Kjeldahl merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan dengan alkali kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan ditetapkan secara titrasi. titrasi. Metode ini ini telah banyak mengalami mengalami modifikasi. Metode ini cocok digunakan secara semimikro, sebab hanya memerlukan jumlah sampel dan pereaksi yang sedikit dan waktu analisa yang pendek. Cara 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: 5,95, 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. Amonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Cara Kjeldahl pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara makro dan semimakro. semimakro. 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 ikatan N-N dan N-O dalam sampel tidak terdapat dalam jumlah yang besar. Kekurangan Kekurangan cara analisis ini ialah bahwa purina, purina, pirimidina, pirimidina, vitaminvitamin, 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. Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi.
1. Tah ap des destr uk si
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). Gunning menganjurkan menggunakan K 2SO4 atau CuSO4. 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. Tah ap des desti l asi asi
Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan penambahan NaOH sampai sampai alkalis dan dipanaskan. Agar Agar supaya selama selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Ammonia yang dibebaskan selanjutnya selanjutnya akan ditangkap oleh asam khlorida atau asam borat 4 % dalam jumlah yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan d an ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP. 3. Tahap ti tr asi asi
Apabila penampung destilat digunakan asam khlorida maka sisa asam khorida 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. %N = × N. NaOH × 14,008 × 100% Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam khlorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan larutan dari biru menjadi menjadi merah muda. muda. %N = × N.HCl × 14,008 × 100 % Setelah diperoleh %N, selanjutnya dihitung kadar proteinnya dengan mengalikan suatu faktor. Besarnya faktor perkalian N menjadi protein ini tergantung pada persentase N yang yang menyusun protein protein dalam suatu bahan. bahan.
Metode Lowry Ada beberapa metode yang biasa digunakan dalam rangka penentuan konsentrasi preotein, yaitu metode metode Biuret, Lowry, Lowry, dan lain sebagainya. sebagainya. Masing-masing metode mempunyai mempunyai kekurangan dan kelebihan. Pemilihan metode metode yang terbaik dan tepat untuk suatu pengukuran bergantung pada beberapa faktor seperti misalnya, banyaknya material atau sampel yang tersedia, waktu yang tersedia untuk melakukan pengukuran, alat spektrofotometri yang tersedia (VIS atau UV). Reagen pendeteksi gugus-gugus fenolik seperti reagen folin dan ciocalteu telah digunakan dalam penentuan konsentrasi protein oleh Lowry (1951) yang kemudian dikenal dengan metode Lowry. Dalam bentuk yang paling sederhana reagen folin ciocalteu apat mendeteksi residu tirosin (dalam protein) karena kandungan fenolik dalam residu tersebut mampu mereduksi fosfotungsat dan fosfomolibdat, yang merupakan konstituen utama reagen folin ciocalteu, menjadi tungsten dan molibdenum yang yang berwarna biru. Hasil reduksi ini menunjukkan menunjukkan puncak absorbsi absorbsi yang lebar pada daerah merah. Sensitifitas dari metode folin ciocalteu ini mengalami perbaikan yang cukup signifikan apabila digabung dengan ion-ion Cu. Larutan Lowry ada dua macam yaitu larutan A yang terdiri dari fosfotungstatfosfomolibdad (1:1) dan larutan Lowry B yang terdiri dari Na-carbonat 2% dalam NaOH 0,1 N, kupri sulfat dan Na-K-tartat Na-K-tartat 2%. Cara penentuannya penentuannya seperti berikut: berikut: 1 ml larutan protein ditambah 5 ml Lowry B, digojong dan dibiarkan selama 10 menit. Kemudian ditambah ditambah 0,5 ml Lowry Lowry A digojong dan dibiarkan dibiarkan 20 menit. Selanjutnya diamati OD-nya. Dalam metode ini terlibat terlibat 2 reaksi. Awalnya, kompleks Cu(II)-protei Cu(II)-protein n akan terbentuk sebagaimana metode biuret, yang dalam suasana alkalis Cu(II) akan tereduksi menjadi Cu(I). Ion Cu+ kemudian akan mereduksi reagen FolinCiocalteu, kompleks phosphomolibdat phosphomolibdat phosphotungstat phosphotungstat (phosphomolybdotungstate), (phosphomolybdotungstate), menghasilkan menghasilkan heteropoly molybdenum blue akibat reaksi oksidasi gugus aromatik (rantai samping asam amino) a mino) terkatalis Cu, yang memberikan warna biru intensif yang dapat dideteksi secara kolorimetri. Metode Lowry mengkombinasikan pereaksi biuret dengan pereaksi lain (FolinCiocalteauphenol) Ciocalteauphenol) yang bereaksi dengan residu tyrosine dan tryptophan dalam protein. Reaksi Reaksi ini menghasilkan menghasilkan warna kebiruan kebiruan yang bisa dibaca di di antara 500 – 500 – 750 nm, tergantung sensitivitas sensitivitas yang dibutuhkan. dibutuhkan. Akan muncul puncak kecil di sekitar 500 nm yang dapat digunakan untuk menentukan protein dengan konsentrasi tinggi dan sebuah puncak besar disekitar 750 nm yang dapat digunakan untuk menentukan kadar protein dengan konsentrasi rendah.
Berawal dari pemanfaatan alat spektrofotometer yaitu untuk mengukur jumlah penyerapan zat suatu senyawa. Penyerapan cahaya pada senyawa larutan tersebut, dalam spektrofotometri dapat digunakan sebagai dasar atau pedoman dalam penentuan konsentrasi larutan atau senyawa secara kuantitatif. Dalam pratikum ini penggunaan KMnO4 bertujuan untuk memudahkan dalam pengenalan dan latihan awal spektrofotometri. Kekuatan warna biru terutama bergantung pada kandungan residu tryptophan dan tyrosine-nya. Keuntungan metode Lowry adalah lebih sensitif (100 kali) daripada metode Biuret Beberapa zat yang bisa mengganggu penetapan kadar protein dengan metode Lowry ini, diantaranya buffer, asam nuklet, gula atau karbohidrat, deterjen, gliserol, Tricine, EDTA, Tris, senyawa-senyawa kalium, sulfhidril, disulfida, fenolat, asam urat, guanin, xanthine, magnesium, dan kalsium. Interferensi agenagen ini dapat diminimalkan dengan menghilangkan interferens tersebut. Sangat dianjurkan untuk menggunakan blanko untuk mengkoreksi absorbansi. Interferensi yang disebabkan oleh deterjen, sukrosa dan EDTA dapat dieliminasi dengan penambahan SDS atau melakukan preparasi sampel dengan pengendapan protein. C. Alat dan Bahan Alat
jumlah
Bahan
Spektrofotometer Visible (Labo)
1 unit
Lar. H2SO4 pekat
Tabung reaksi
8 buah
Garam Kjeldahl
Tabung Kjeldahl
4 buah
Lar. Asam Borat
Pemanas Kjeldahl
1 unit
Dedak (pakan ternak)
Alat distilasi
1 unit
Bakso
Buret 50 ml
1 buah
Lar. Protein standar
Erlenmeyer 250 ml
5 buah
Aquades
Spatula
2 buah
Kertas timbang Batu didih
15 buah
Gelas ukur 25 ml
1 buah
Pipet tetes
2 buah
Corong gelas
1 buah
D. Langkah Kerja M etode Kj ehdahl
Lar.HCl 0,02 N
M etode L owry
Pembuatan larutan standar protein
Pelarutan sampel
Pengukuran larutan standar protein dan sampel
E. Pengolahan Data M etode Kj eldahl
Kadar Air Sampel Bakso
Berat Cawan Konstan
= 33,1540 gram
Berat Cawan + Sampel
= 38,1597 gram
Berat Sampel (w1) = 38,1597 – 33,1540 = 5,0057 gram o Setelah cawan di oven pada suhu 110 C selama 90 menit Penimbangan 1
: 34,6795 gram
Penimbangan 2
: 34,4198 gram
Penimbangan 3
: 34,3935 gram
Berat sampel setelah dikeringkan (w 2): 34,3935 – 33,1540 = 1,2395 g Kehilangan berat (w3) : 5,0057 – 1,2395 = 3,7662 g
Persen kadar air (wet basis): = 75,24 % Pembakuan HCl
Berat Boraks
= 1,9037 gram
Mr Boraks
= 381,37 gram/mol
BE Boraks
= 381,37/2 = 190,685
Volume larutan = 50 ml Volume analit
= 10 ml
Volume titran
= 21,8 ml
Kadar Protein Bakso 1 (1,0776 g bakso)
M etode L owry
Penentuan absorbansi larutan standar
Konsentrasi larutan
= 20 ppm
Volume larutan
= 10 mL
Larutan standar merupakan 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mL larutan 20ppm protein yang diencerkan dengan air, NaCO3, CuSO4, dan pereaksi fenol sampai volume 10mL Pengukuran Absorbansi larutan standar pada panjang gelombang 670nm
Standar No
V (mL)
A
1
0,00
0,000
2
0,10
0,013
3
0,20
0,031
4
0,40
0,073
5
0,60
0,120
6
0,80
0,162
7
1,00
0,190
Per hi tun gan ppm pr otein dalam lar utan standar
1. b. 0,10 ml lar. Standar protein 20 ppm V1.C1 = V2.C2 1. a.
Blanko : 0 ppm
1. c. 0,20 ml lar. Standar protein 20 ppm V1.C1 = V2.C2
0,10 mL x 20 ppm = 10 mL x C 2 C2 = 0,20 ppm 1. d. 0,40 ml lar. Standar protein 20 ppm V1.C1 = V2.C2
0,20 mL x 20 ppm = 10 mL x C 2 C2 = 0,4 ppm
0,40 mL x 20 ppm = 10 mL x C 2 C2 = 0,8 ppm
1. e. 0,60 ml lar. Standar protein 20 ppm
1. f. 0,80 ml lar. Standar protein 20 ppm
V1.C1 = V2.C2
V1.C1 = V2.C2
0,60 mL x 20 ppm = 10 mL x C 2 C2 = 1,2 ppm
0,80 mL x 20 ppm = 10 mL x C 2 C2 = 1,6 ppm
1. g. 1,00 ml lar. Standar protein 20 ppm V1.C1 = V2.C2 1,00 mL x 20 ppm = 10 mL x C 2 C2 = 2 ppm Dengan perhitungan, diperoleh data seperti pada tabel dibawah
Kons. protein (ppm)
A
0,0
0,000
0,2
0,013
0,4
0,031
0,8
0,073
1,2
0,120
1,6
0,162
2,0
0,190
Dari data larutan standar tersebut dibuat grafik linear seperti berikut
Per hi tun gan K onsentr asi An ali t/sampel
F. Pembahasan Pada praktikum penentuan kadar protein dan senyawa bernitrogen dari suatu bahan pangan dilakukan dengan dua metode yaitu metode Kjeldahl dan Lowry. Sampel yang digunakan pada praktikum ini adalah sampel bakso. Metode Kjeldahl
Metode kjeldahl merupakan metode yang sering digunakan untuk menentukan kadar nitrogen total, tidak hanya bahan pangan namun bahan non pangan pun dapat menggunakan metode ini. Prinsip dari penentuan kadar protein dengan metode kjedahl adalah penentuan jumlah Nitrogen (N) yang dikandung oleh suatu bahan dengan cara mendegradasi protein bahan organik dengan menggunakan asam sulfat pekat untuk menghasilkan nitrogen sebagai amonia, kemudian menghitung jumlah nitrogen yang terlepas sebagai amonia lalu mengkonversikan ke dalam kadar protein dengan mengalikannya dengan konstanta tertentu. Analisa protein dengan metode kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu proses destruksi, proses destilasi, dan tahap titrasi. Pada percobaan ini, akan dianalisis kadar protein pada bakso. Sampel terlebih dahulu di tumbuk atau di gerus untuk memperluas permukaan sehingga reaksi destruksi dapat berjalan maksimal. -
Destruksi
Sampel di destruksi dengan memanaskan sampel 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. Hasil destruksi adalah ion NH 4 yang menunjukkan keberadaan protein. Ion ammonium bereaksi dengan ion sufat dari asam sulfat membentuk ammonium sulfat. Reaksi di katalisis dengan adanya garam kjeldahl. Garam kjeldahl 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 dan lebih sempurna. Garam kjeldahl tersebut terdiri dari campuran Na2SO4anhidrad dan CuSO4. Ion logam Cu akan menaikkan titik didih H2SO4 sedangkan Na2SO4 anhidrad akan menarik air yang terdapat pada sampel. Karena titik didih menjadi lebih 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. Asam sulfat yang bersifat oksidator kuat akan mendestruksi sampel menjadi unsur-unsurnya. Selama proses destruksi, terjadi reaksi berikut: Cu2SO4 + 2H2SO4 à 2CuSO4 + 2 H2O + SO2 protein / (CHON) + On + H2SO4 à CO2 + H2O + (NH4)2SO4 Proses destruksi di tandai dengan perubahan warna larutan menjadi warna biru dan bening. Setelah itu larutan di dalam labu kjeldahl didinginkan terlebih dahulu dan kemudian diencerkan dengan penambahan 100 ml aquades.
-
Destilasi
Pada dasarnya tujuan destilasi adalah memisahkan zat yang diinginkan, yaitu dengan memecah amonium sulfat menjadi amonia (NH3) dengan menambah beberapa mL NaOH hingga tepat basa, kemudian larutan sampel ini dipanaskan. 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. Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan oleh pemanas dalam alat destilasi melalui steam. Selain itu sifat NaOH yang apabila ditambah dengan aquadest menghasilkan panas, meski energinya tidak terlalu besar jika dibandingkan pemanasan dari alat destilasi, ikut memberikan masukan energi pada proses destilasi. Panas tinggi yang dihasilkan alat destilasi juga berasal dari reaksi antara NaOH dengan (NH4)2SO4 yang merupakan reaksi yang sangat eksoterm sehingga energinya sangat tinggi. Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar yang dipakai dalam percobaan ini adalah asam borat.. Erlenmeyer yang berisi 100 ml asam borat 2 % + BCG-MR (campuran brom cresol green dan methyl red) ditempatkan di bagian kanan bawah alat destilasi. Erlenmeyer ini digunakan untuk menangkap amoniak hasil reaksi NaOH dengan (NH4)2SO4. BCG-MR merupakan indikator yang bersifat amfoter, yaitu bisa bereaksi dengan asam maupun basa. Indikator ini digunakan untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebih. Selain itu alasan pemilihan indikator ini adalah karena memiliki trayek pH 6-8 (melalui suasana asam dan basa / dapat bekerja pada suasana asam dan basa), yang berarti memiliki rentang trayek kerjanya yang luas (meliputi asam-netral-basa). Pada suasana asam, indikator akan berwarna merah muda, sedang pada suasana basa akan berwarna hijau-biru. Setelah ditambah BCG-MR, larutan akan berwarna merah muda karena berada dalam kondisi asam. Asam borat (H3BO3) berfungsi sebagai penangkap NH3 sebagai destilat berupa gas yang bersifat basa. Supaya ammonia dapat ditangkap secara maksimal, maka sebaiknya ujung alat destilasi ini tercelup semua ke dalam larutan asam standar sehingga dapat ditentukan jumlah protein sesuai dengan kadar protein bahan. Selama proses destilasi lama-kelamaan larutan asam borat akan berubah warna menjadi hijau kebiruan, hal ini karena larutan menangkap adanya ammonia dalam bahan yang bersifat basa sehingga mengubah warna merah muda menjadi biru. Reaksi yang terjadi :
(NH4)2SO4 + NaOH à Na2SO4 + 2 NH4OH 2NH4OH à 2NH3 + 2H2O 4NH3 + 2H3BO3 à 2(NH4)2BO3 +H2 Reaksi destilasi akan berakhir bila terjadi perubahan warna larutan dalam erlenmeyer menjadi hijau muda akibat reaksi indicator pada suasana basa akibat menangkap ammonia. Ini menunjukkan larutan telah bersifat basa dan distilasi dihentikan. Selain perubahan visual yang terlihat, seharusnya dilakukan pengujian keberadaan ammonia di ujung pipa aliran distilat. Pengujian dilakukan dengan menempelkan lakmus merah ke ujung pipa, bila lakmus merah tidak berubah menjadi biru menunjukkan tidak ada lagi amoniak yang dihasilkan dari destilasi, dengan demikian, destilasi dihentikan. Setelah destilasi selesai larutan sampel berwarna keruh dan larutan asam dalam erlenmeyer berwarna hijau kebiruan karena dalam suasana basa akibat menangkap ammonia. Ammonia yang terbentuk selama destilasi dapat ditangkap sebagai destilat setelah diembunkan (kondensasi) oleh pendingin balik di bagian belakang alat destilasi dan dialirkan ke dalam erlenmeyer. -
Titrasi
Langkah terakhir dalam proses analisis protein adalah titrasi. Titrasi asam-basa digunakan untuk menentukan kadar protein dalam sampel. Karena NH3 yang terbentuk adalah asam lemah, digunakan HCl baku 0,1N untuk menitrasi asam borat yang sudah menangkap ammonia hasil destilasi, titik akhir di tandai dengan perubahan warna menjadi merah muda karena adanya indicator Phenolptalein pada kondisi sedikit basa (mendekati netral). Reaksi yang terjadi 4NH3 + 2H3BO3 à 2(NH4)2BO3 +H2 ……………………….(1) (NH4)2BO3 + 2 HCl à 2 NH4Cl + H2BO3 ……..…………………(2) Reaksi 1 adalah reaksi penangkapan ammonia distilat oleh asam borat, dan reaksi (2) adalah reaksi penetralan pada titrasi asam-basa. Dari reaksi di (2) diatas, bahwa 1 mol HCl akan bereaksi dengan 1 mol ammonia (dalam bentuk NH4Cl). Sehingga banyaknya protein dalam sampel dapat dihitung dari konversi HCl yang digunakan dikali dengan factor konversi nitrogen protein. Dari metoda yang dilakukan untuk menentukan kadar protein dari suatu bahan pangan yaitu bakso, maka didapatkan kadar protein bakso sebesar 2,66% pada keadaan bakso kering (bebas air).
Metode Lowry Selain metode Kjeldahl, protein dalam bahan pangan dapat ditentukan kadarnya dengan menggunakan spektrofotometer sinar tampak. Protein merupakan kumpulan dari beberapa asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida antara satu asam amino dengan asam amino lainnya. Adanya ikatan peptida ini akan menyebabkan sampel yang mengandung protein akan berwarna biru bila 2+ ditambahkan Cu kedalamnya. Warna biru juga dihasilkan akibat terjadinya redukti asam fosfomolibdat dan asam fosfotungstat oleh tirosin dan triptofan yang 2+ merupakan residu protein. Asam fosfotungstat, fospomolibdat dan Cu terdapat pada reagen folin-ciocalteu yang ditambahkan pada sejumlah tertentu sampel. 2+ + Pada metode lowry ini, Cu pada suasana basa akan tereduksi menjadi Cu . + Cu kemudian akan mereduksi reagen Folin-Ciocalteu, kompleks phosphomolibdat – phosphotungstat, menghasilkanheteropoly-molybdenum blue akibat reaksi oksidasi gugus aromatik (rantai samping asam amino) terkatalis Cu, yang menghasilkan warna biru. Warna biru yang di hasilkan bergantung pada kandungan residu tryptophan dan tyrosine-nya. Sehingga pengukuran kadar sampel dapat dilakukan dengan pengukuran absorbansi sampel pada panjang gelombang maksimal pada panjang gelombang 670nm. Metode ini sangat sensitif pada kadar protein yang kecil, limit deteksinya kurang lebih 2 ppm. Sampel bakso dilarutkan dalam sejumlah tertentu aquades, dan disaring. Filtratnya merupakan larutan yang mengandung protein. Sampel ini diperlakukan sama dengan sampel dan dilakukan pengukuran absorbansi sampel pada panjang gelombang 670nm menggunakan spektrofotometer visible. Dari pengukuran deret standar protein yang diperoleh dari standar albumin terhadap 7 standar yang dibuat, didapat kurva kalibrasi dengan persamaan y = 0,1x – 0,0044. Sedangkan serapan sampel bakso pada panjang gelombang 670nm sebesar 0,058. Sehingga didapatkan kadar protein sampel sebesar 1248 ppm. Kadar tersebut dikalikan dengan pengenceran (2000x) sehingga diperoleh kadar protein sampel bakso mengunakan metode lowry pada kadar kering bakso sebesar 0,51%. Jika dibandingkan dengan metode Kjeldahl, kadar protein yang diukur melalui dua metode tersebut memberikan hasil yang berbeda. Metode lowry memberikan hasil 5 kali lebih kecil dibandingkan metode kjeldahl. Ini disebabkan karena kelarutan bakso yang sangat kecil dalam air. Seharusnya bakso dilarutkan terlebih dahulu sampai benar benar larut dalam air kemudian di reaksikan dengan metode lowry. 1. G. Kesimpulan
2. Kadar protein bakso kering yang diperoleh dengan pengukuran kadar protein menggunakan metode kjeldahl sebesar 2,66 % 3. Kadar protein bakso kering yang diperoleh dengan pengukuran kadar protein menggunakan metode Lowry sebesar 0,51%
DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2012. Isi Kandungan Gizi Bakso-Komposisi Bahan Makanan.http://www.organisasi.org/1970/01/isi-kandungan-gizi-bakso-komposisinutrisi-bahan-makanan.html(online). Diakses pada tanggal 30 Oktober 2013 Kurniawan, Gigih. 2013. Protein Analysis Kjeldahl Metodh.http://chemistryinorganic.blogspot.com/2013/03/ProteinKjeldahl.html (online). Diakses pada tanggal 31 Oktober 2013 Wahyudi, Imam. 2013. Laporan Praktikum Analisa Kadar Protein.http://wahyudi93.blogspot.com/2013/05/laporan-praktikum-analisa-kadar protein.html (online). Diakses pada tanggal 31 Oktober 2013 Anonym. 2013. Protein. http://id.wikipedia.org/wiki/Protein (diunduh pada tanggal 2 November 2013 pkl 08.28 WIB) Sari, Indah. 2013. Penentuan Kadar Protein secara Lowry.http://indhpsari.blogspot.com/2013/06/penentuan-kadar-protein-secaralowry.html (diunduh pada tanggal 2 November 2013 pkl 09.07 WIB) Riani. 2013. Penentuan Kadar Protein dengan Metode Kjeldahl. http://rianitusaya.blogspot.com/2012/10/protein-metodekjeldahl.html (diunduh pada tanggal 2 November pkl 09.33 WIB)
PENENTUAN KADAR PROTEIN ( METODE MIKRO KJEHDAHL )
1.1
1.2
BAB I PENDAHULUAN Tujuan Percobaan Menentukan kadar protein dalam bahan pangan dengan metode semimikro kjehdahl. Prinsip Percobaan Senyawa nitrogen diubah menjadi ammnium sulfat oleh H2SO4 pekat. Ammonium sulfat yang terbentuk diuraikan dengan NaOH. Amoniak yang dibebaskan diikat dengan asam borat dan kemudian dititar dengan larutan baku asam.
1.3
Teori Percobaan
Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh., karena zat ini di samping berfungsi sebagai bahan baker 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 di miliki oelh lemak dan karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang, dan ada jenis protein yang mengandung unsure logam seperti besi dan tembaga. Sebagai zat pembangun protein merupakan bahan pembentuk jaringan jaringan baru yang selalu terjadi dalam tubuh. Pada masa pertumbuhan proses pembentukan jaringan terjadi secara besar-besaran, pada masa kehamilan droteinlah yang membenuk jaringan janin dan pertumbuhan embrio. Protein juga mengganti jaringan tubuh yang rusak dan yang di rombak. Fungsi utama protein bagi tubuh ialah untuk membentuk jaringan baru dan mempertahankan jaringan yang telah ada. Protein dapat juga di gunakan untuk bahan baker apabila keperluan energi tunbuh tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak. Protein ikut pula mengatur berbagai proses tubuh baik langsung maupun tidak langsung dengan membentuk zat-zat pengatur proses dalam tubuh. Protein mengatur keseimbangan cairan dalam jaringan dan pembuluh darah, yaitu dengan menimbulkan tekanan osmotic koloid yang dapat menarik cairan dari jaringan ke dalam pembuluh darah. Sifat atmosfer protein yang yapat bereaksi dengan asam dan basa, dapat mengatur keseimbangan asam-basa dalam tubuh. Protein dalam tubuh manusia, terutama dalam sel jaringan, bertindak sebagai bahan membrane sel, dapat membentuk jaringan pengikat misalnya kolagen dan elastin, serta membentuk protwin yang inert seperti rambut dan kuku. Di samping itu protein yang bekerja sebagai enzim, bertindak sebagai plasma (albumin), membentuk antibody, membentuk komplek dengan molekul lain, serta dapat bertindak sebagai bagian sel yang bergerak. Kekurangan protein dalam waktu lama dapat menggaggu berbagai proses dalam tubuh dan menurunnkan daya tahan tubuh terhadap penyakit. Metode Kjeldahl merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan dengan alkali kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi. Metode ini telah banyak mengalami modifikasi. Metode ini cocok digunakan secara semimikro, sebab hanya
memerlukan jumlah sampel dan pereaksi yang sedikit dan waktu analisa yang pendek. Metode ini kurang akurat bila diperlukan pada senyawa yang mengandung atom nitrogen yang terikat secara langsung ke oksigen atau nitrogen. Tetapi untuk zat-zat seperti amina, protein,dan lain – lain hasilnya lumayan. Cara 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: 5,95, 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. Amonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Cara Kjeldahl pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara makro dan semimakro. 1. Cara makro Kjeldahl digunakan untuk contoh yang sukar dihomogenisasi dan besar contoh 1-3 g. 2. Cara 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 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. Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi : 1. Tahap destruksi 2. Tahap destilasi 3. Tahap titrasi Kandungan nitrogen kemudian dapat dihitung sebagai berikut: %N = ml NaOH blanko – ml NaOH sampel × N. HCl × 14,008 × 100% Gram bahan x 1000 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. Kadar protein (%) = % N x faktor konversi.
Tabel Nilai Faktor Koreksi Sampel Pada Bahan Pangan : No Bahan Pangan Faktor Koreksi Sereal 5,7 1 Roti 5,7 2 Sirup 6,25 3 Biji-bijian 6,25 4 Buah 6,25 5 Beras 5,95 6 Susu 6,38 7 Kelapa 5,20 8 Kacang Tanah 5,46 9 Apabila faktor koreksi tidak diketahui, faktor 6,25 dapat digunakan. Faktor ini diperoleh dari fakta rata-rata nitrogen dalam protein adalah 16 %. Kadar Protein (%) = N x 100/16 = N x 6,25 BAB II ALAT DAN BAHAN ALAT BAHAN Buret 50 mL HCl 0,01 N Pipet Volum 5 mL H2SO4 pekat Erlenmeyer 100 mL Asam borat 2% Klem dan statif NaOH 30% Pemanas listrik Selen Spatula Raksa (II) oksida Beaker gelas 100 mL Indikator PP Pipet tetes Aqua dest Corong Neraca Analitik Labu ukur 100 mL Labu Kjehdahl
BAB III PROSEDUR Proses Destruksi 1. Ditimbang 0,1 g bahan yang telah dihaluskan, masukkan dalam labu Kjeldahl. 2. Kemudian ditambahkan 7,5 g selen dan 0,35 g raksa (II) oksida dan 15 ml asam sulfat pekat. 3. Dipanaskan semua bahan dalam labu Kjeldahl dalam lemari asam sampai berhenti berasap dan diteruskan pemanasan sampai mendidih dan cairan menjadi
jernih. ditambahkan pemanasan kurang lebih 30 menit, dimatikan pemanasan dan dibiarkan sampai dingin. 4. Selanjutnya ditambahkan 100 ml aquadest dalam labu Kjeldahl yang didinginkan dan tambahkan 15 ml larutan kalium sulfat 4% (dalam air) dan akhirnya ditambahkan perlahan-lahan larutan natrium hidroksida 50% sebanyak 50 mL.
Proses Destilasi 1. Dipasang labu Kjeldahl dengan segera pada alat destilasi. Dipanaskan labu Kjeldahl perlahan-lahan sampai dua lapis cairan tercampur, kemudian dipanaskan dengan cepat sampai mendidih. 2. Destilat ditampung dalam Erlenmeyer yang telah diisi dengan larutan asam borat 2% sebanyak 10 mL dan indicator pp sebanyak 5 tetes, ujung pipa kaca destilator dipastikan masuk ke dalam larutan asam borat 2%. Proses destilasi selesai jika destilat yang ditampung lebih kurang 75 mL. Proses Titrasi 1. Sisa larutan asam borat 2% yang tidak bereaksi dengan destilat dititrasi dengan larutan baku asam klorida 0,01 N. 2. Titik akhir titrasi tercapai jika terjadi perubahan warna larutan dari hijau menjadi merah ungu. 3. Lakukan titrasi blanko. BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN 4.1 Tabel Titrasi Tabel Titrasi Penentuan Kadar Protein dengan pentitar HCl 0,01 N
Titrasi ke – Volume (mL) Volume akhir Volume awal Volume pemakaian
1 15,61 0,00 15,61
PENENTUAN KADAR PROTEIN METODE KJELDAHL
Cara 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: 5,95, 5,71, dan 5,83. Angka 6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang biasanya mengandung 16% nitrogen.
Prinsip analisis Kjeldahl adalah sebagai berikut: mula-mula bahan didestruksi dengan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Amonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Cara Kjeldahl pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara makro dan semimakro. 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 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.
Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses 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). Gunning menganjurkan menggunakan K2SO4 atau CuSO4.
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 asam khlorida atau asam borat 4 % dalam jumlah yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP.
3. Tahap titrasi Apabila penampung destilat digunakan asam khlorida maka sisa asam khorida 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.
%N = × N. NaOH × 14,008 × 100%
Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam khlorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda.
%N = × N.HCl × 14,008 × 100 %
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.
daftar pustaka :
http://smk3ae.wordpress.com/2011/03/18/penetapan-nitogen-dalam-protein/
Diposkan oleh TRI AGUS PURNOMO di 08.08 Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke Facebook
0 komentar : Poskan K omentar
I. PEMBAHASAN
1.1 Latar belakang Protein merupakan salah satu unsure makro yang terdapat pada bahan pangan selain lemak dan karbohidrat. Protein merupakan sumber asam amino yang mengandung unsure- unsure C, H, O dan N dalam ikatan kimianya. Fungsi utama protein dalam tubuh adalah sebagai zat pembentuk jaringan baru dan mempertahankan jaringan yang sudah ada agar tidak mudah rusak. Analisis protein dalam bahan pangan dapat dilakukan dengan dua metode yaitu metode kuantitatif dan kualitatif. Kadar protein yang ditentukan berdasarkan cara Kjeldahl disebut sebagai kadar protein kasar (crude protein) karena terikut senyawaan N bukan protein.
Prinsip kerja dari metode Kjeldahl adalah protein dan komponen organic dalam sampel didestruksi dengan menggunakan asam sulfat dan katalis. Hasil destruksi dinetralkan dengan menggunakan larutan alkali dan melalui destilasi. Destilat ditampung dalam larutan asam borat. Selanjutnya ion- ion borat yang terbentuk dititrasi dengan menggunakan larutan HCl 1.2 Tujuan
Mahasiswa ...... II. TINJAUAN PUSTAKA
protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dn pengatur. Protein adlaah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-umsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992). Kadar protein yang ditentukan berdasarkan cara Kjeldahl disebut sebagai kadar protein kasar (crude protein) karena terikut senyawaan N bukan protein, misalnya urea, asam nukleat, ammonia, nitrat, nitrit, asam amino, amida, purin, dan pirimidin (Sudarmadji 1996). Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai ph isoelektris yaitu pH dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang sama, pada saat inilah protein mengalami denaturasi yang ditandai kekeruhan meningkat dan timbulnya gumpalan. (Anna,1994). Prinsip kerja dari metode Kjeldahl adalah protein dan komponen organic dalam sampel didestruksi dengan menggunakan asam sulfat dan katalis. Hasil destruksi dinetralkan dengan menggunakan larutan alkali dan melalui destilasi. Destilat ditampung dalam larutan asam borat. Selanjutnya ion- ion borat yang terbentuk dititrasi dengan menggunakan larutan HCl (jeanist, 2012). Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama")
adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.(annonimous,2013). 4.2 Pembahasan
Protein merupakan salah satu unsur makro yang terdapat pada bahan pangan selain lemak dan karbohidrat. Protein merupakan sumber asam amino yang mengandung unsur C, H, O, dan N. protein dapat mengalami perubahan-perubahan yang di sebabkan beberapa hal seperti denaturasi karena pemanasan, terkoagulasi karena pengasaman, dan menimbulkan warna coklat kerana beraksi dengan gula reduksi. Analisa protein dapat dilakukan dengan metode kualitatif dan metode kuantitatif. Pada praktikum ini akan dilakukan penentuan kadar protein dalam bahan pangan dengan menggunakan metode kjedahl. Prinsip Metode kjedahl yaitu protein dan komponen organik dalam sampel akan didestruksi dan hasil destruksi akan dinetralkan melalui proses destilasi. Destilat kemudian di tampung dan di titrasi dengan NaOH. Proses selanjutnya perhitungan menggunakan rumus dibawah ini : %N % Protein = % N X faktor konversi Pada praktikum ini, sampel yang digunakan yaitu 1 gr sosis sonice yang telah dihaluskan. Langkah pertama yaitu memasukan 100 ml larutan blanko ke labu kjedahl, kemudian memasukan 50 ml HCL dalam erlenmeyer dan dilakukan destilasi sampai 100 ml. Setelah proses destilasi selesai ditambahkan indikator PP dan menitrasi dengan larutan NaOH sampai warna standart (merah jambu). Dari hasil
pengamatan dan perhitungan diketahui %N pada sampel sebesar 0.182014% dan %protein sebesar 1.13815 %. Hasil tersebut menunjukan bahwa setiap 1 gr sosis sonice terdapat kadar protein sebesar 1.13815 %. V.PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Prinsip Metode kjedahl yaitu destruksi (perusakan atau penghancuran), destilasi (penyulingan atau pemisahan dengan pengembunan), titrasi dan konversi. Dari hasil pengamatan dan perhitungan diketahui %N pada sampel sebesar 0.182014% dan %protein sebesar 1.13815 %. Hasil tersebut menunjukan bahwa setiap 1 gr sosis sonice terdapat kadar protein sebesar 1.13815 %.
PENETAPAN KADAR PROTEIN DENGAN METODE KJELDAHL Kamis, 13 Juni 2013
Download file ms.word
I.
TUJUA N PERCOBAAN
Dapat melakukan analisa kadar protein dalam suatu bahan pangan Dapat mengetahui kadar protein dalam bahan
II.
A L A T Y AN G D I G U N A K A N
Pemanas Kjeldahl yang dihubungkan dengan pengisap uap aspirator Labu Kjeldahl Alat distilasi Erlenmeyer Buret 50ml Neraca analitik Kertas timbang Gelas kimia Labu Ukur
III.
I V.
B A H A N Y A N G D I G U N AK A N
Sampel : Tepung Terigu Segitiga Biru 1g Pereaksi : - Asam Sulfat (H 2SO4 ) Kalium Sulfat (K 2SO4 ) Raksa Oksida (HgO) Larutan Natrium Hidroksida-Natrium Tiosulfat (NaOH-Na 2S 2O3 ) Larutan Asam Borat (H 3 BO3 ) jenuh Larutan Asam Klorida (HCl) 0.02N Larutan Indikator metal merah Indikator metil blue DASAR TEORI
Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh., karena zat ini di samping berfungsi sebagai bahan baker dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asamasam amino yang mengandung unsure-unsur C,H,O dan N yang tidak di miliki oleh lemak dan karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang, dan ada jenis protein yang mengandung unsure logam seperti besi dan tembaga. Sebagai zat pembangun protein merupakan bahan pembentuk jaringan-jaringan baru yang selalu terjadi dalam tubuh. Pada masa pertumbuhan proses pembentukan jaringan terjadi secara besar-besaran, pada masa kehamilan droteinlah yang membenuk jaringan janin dan pertumbuhan embrio. Protein juga mengganti jaringan tubuh yang rusak dan yang di rombak. Fungsi utama protein bagi tubuh ialah untuk membentuk jaringan baru dan mempertahankan jaringan yang telah ada.
Protein dapat juga di gunakan untuk bahan baker apabila keperluan energi tunbuh tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak. Protein ikut pula mengatur berbagai proses tubuh baik langsung maupun tidak langsung dengan membentuk zat-zat pengatur proses dalam tubuh. Protein mengatur keseimbangan cairan dalam jaringan dan pembuluh darah, yaitu dengan menimbulkan tekanan osmotic koloid yang dapat menarik cairan dari jaringan ke dalam pembuluh darah. Sifat atmosfer protein yang yapat bereaksi dengan asam dan basa, dapat mengatur keseimbangan asam-basa dalam tubuh. Protein dalam tubuh manusia, terutama dalam sel jaringan, bertindak sebagai bahan membrane sel, dapat membentuk jaringan pengikat misalnya kolagen dan elastin, serta membentuk protwin yang inert seperti rambut dan kuku. Di samping itu protein yang bekerja sebagai enzim, bertindak sebagai plasma (albumin), membentuk antibody, membentuk komplek dengan molekul lain, serta dapat bertindak sebagai bagian sel yang bergerak. Kekurangan protein dalam waktu lama dapat menggaggu berbagai proses dalam tubuh dan menurunnkan daya tahan tubuh terhadap penyakit. Fungsi protein adalah: a) sebagai bahan bakar atau energi karena mengandungkarbon, maka dapat digunakan oleh tubuh sebagai bahan bakar. Protein akan dibakar manakala keperluan tubuh akan energi tidak diterpenuhi oleh lemak dan karbohidrat; b) Sebagai zat pengatur yaitu mengatur berbagai proses tubuh baik secara langsung maupun tidak langsung. Sebagai bahan pembentuk zat-zat yang mengatur berbagai proses tubuh; c) Sebagai zat pembangun yaitu untuk membantu membangun sel-sel yang rusak maupun yang tidak rusak. Kebutuhan protein meningkat sesuai dengan pertambahan umur. Siklus protein --> Di dalam tubuh manusia terjadi suatu siklus protein, artinya protein di pecah menjadi komponen-komponen yang ebih kecil yaitu adam amino dan atau peptide. Terjadi juga suatu sintesis protein baru untuk mengganti yang lama. Praktis tidak ada sebuah molekul protein pun yang di sintesis untuk di pakai seumur hidup. Semuanya akan di pecah dan di ganti dengan yang baru dengan laju yang berbeda tergantung jenis dan keperluanya dalam tubuh. Waktu yang di perlukan untuk mengganti separuh dari sejumlah kelompok protein tertentu dengan protein baru di sebut half life atau waktu paruh jangka hidup protein. Asam amino --> Bila suatu protein di hidrolisis dengan asam, alkali, atau enzim, akan di hasilkan campuran asam-asam amino. Sebuah asam amino terdiri dari sebuah gugus amino, sebuah gugus karboksil, sebuah atom hydrogen, dan gugus R yang terikat pada sebuah atom C yang di kenal sebagai karbon a, serta gugus R merupakan rantai cabang. Semua asam amino
berkonfigurasi a dan mempunyai konfigurasi L kecuali glisin yang tidak memupunyai atom C asimetrik. Hanya asam amino L yang merupakan komponen protein. Karena itu penulisan isomer optic jarang dilakukan, dan bila tidak ada tanda apa-apa, maka yang di maksud adalah asam amino L. Pemurnian protein --> Pemurnian protein merupakan tahap yang harus di lakukan untuk mempelajari sifat dan fugsi protein. Sejumlah besar protein lebih dari seribu, telah berhasil di isolasi dalam bentuk yang murni.Kini protein yang dapat dipisahkan dari molekul-molekul kecil dengan cara dialysis melalui selaput semi permeable. Molekul-molekul dengan BM lebih besar dari 15.000 tertahan dalam kantung dialysis, sedang molekul-molekul dengan ukuran lebih kecil dan juga ion-ion akan melewati pori-pori selaput semi permeable tersebut keluar dari kantung dialysis. PENENTUAN KAD AR PROTEI N 1. M E T OD E K J E L D A H L
Metode Kjeldahl dikembangkan pada taun 1883 oleh pembuat bir bernama Johann Kjeldahl. Makanan didigesti dengan asam kuat sehingga melepaskan nitrogen yang dapat ditentukan kadarnya dengan teknik titrasi yang sesuai. Jumlah protein yang ada kemudian dihitung dari kadar nitrogen dalam sampel. Metode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan alkali dengan kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi. Prinsip dasar yang sama masih digunakan hingga sekarang, walaupun de ngan modifikasi untuk mempercepat proses dan mencapai pengukuran yang lebih akurat. M etode ini masih merupakan metode standart untuk penentuan kadar protein. Karena metod e Kjeldahl tidak menghitung kadar protein secara langsung, diperlukan faktor konversi (F) untuk menghitung kadar protein total dan kadar nitrogen. Faktor konversi 6,25 (setara dengan 0,16 g nitrogen per gram protein) digunakan untuk banyak jenis makanan, namun angka ini hanya nilai rata-rata, tiap protein mempunyai faktor Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses 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). Gunning menganjurkan menggunakan K2SO4 atau CuSO4. 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 asam khlorida atau asam borat 4 % dalam jumlah yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP. 3. Tahap titrasi Apabila penampung destilat digunakan asam khlorida maka sisa asam khorida 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. %N = × N. NaOH × 14,008 × 100% Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam khlorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. %N = × N.HCl × 14,008 × 100 % 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 Keuntungan dan Kerugian
a.
Keuntungan :
Metode Kjeldahl digunakan secara luas di seluruh dunia dan masih merupakan metode standar dibanding metode lain. Sifatnya yang universal, presisi tinggi dan reprodusibilitas baik membuat metode ini banyak digunakan untuk penetapan kadar protein. b. kerugian Metode ini tidak memberikan pengukuran protein sesungguhnya, karena tidak semua nitrogen dalam makanan bersumber dari protein. Protein yang berbeda memerlukan faktor koreksi yang berbeda karena susunan residu asam amino yang berbeda. Penggunaan asam sulfat pada suhu tinggi berbahaya, demikian juga beberapa katalis Teknik ini membutuhkan waktu lama.
V.
1.
PROSED UR PERCOBA AN
Menimbang sample sebanyak 1 gram lalu memindahkannya kedalam labu kjeldahl. 2. Menambahkan 1,9±0,1gr K 2SO4 , 40±10mg HgO, dan 12,0±0,1ml H 2SO4 , serta 20 ml H 2O. 3. Menambahkan beberapa butir batu didih, lalu memanaskannya sampai mendidih selama 15 menit dan larutan menjadi jernih kehijau-hijauan. Melakukan percobaan dilemari asam menggunakan alat destruksi dengan unit penghisapan uap. 4. Mendinginkan campuran, lalu menambahkan sejumlah air sekitar 30ml (sambil membilas labu Kjeldahl). 5. Memindahkan isi tabung kedalam alat distilasi. Mencuci dan membilas labu 5-6 kali dengan 1-2ml air lalu dipindahkan dalam labu distilasi. 6. Meletakkan erlenmeyer yang berisi 5ml larutan H 3 BO3 dan 2 tetes indicator di bawah condenser. Ujung tabung condenser harus terendam dalam larutan H 3 BO3. 7. Menambahkan 8-10ml larutan NaOH-Na2S 2O3 , kemudian melakukan distilasi sampai tertampung kira-kira 15ml distilat dalam Erlenmeyer. 8. Membilas tabung condenser dengan air dan menampung bilasannya dalam Erlenmeyer yang sama. 9. Mengencerkan isi Erlenmeyer sampai kira-kira 50ml, kemudian dititrasi dengan HCl 0,02N sampai terjadi perubahan warna menjadi abu-abu.
10. Melakukan langkah yang sama untuk blanko.
VI .
DATA PENGAMATAN
No.
4.
a). Sampel 1 gr tepung + 1,9 gr K 2SO4 + 40 mg HgO + 12ml H 2SO4 b). Blanko 1 ml H 2O + 1,9 gr K 2SO4 + 40 mg HgO + 12ml H 2SO4 Sampel dan blanko masingmasing dipanaskan dalam labu Kjeldahl dengan alat destruksi hingga mendidih. Sampel dan blanko didinginkan dan ditambahkan kemudian air secara perlahan Menambahkan NaOH-Na2S 2O3 ke dalam labu bundar yang berisi sample atau blanko dan merendam ujung kondensor dengan H 3 BO3
5.
Melakukan destilasi
6.
Mengencerkan destilat lalu destilat dititrasi dengan HCl 0,02 N
1.
2.
3.
VII.
Perlakuan
Pengamatan
Larutan berwarna bening.
Larutan berwarna orange Larutan sampel menjadi hitam kecoklatan dan blanko warnanya menjadi bening. Sampel berwarna hitam saat didinginkan. Sedangkan larutan blanko menjadi bening. Larutan sample yang terdapat dalam labu yang telah ditambah NaOH-Na2S 2O3 berwarna hitam dan blanko tetap berwarna bening. Didapatkan desttilat sebanyak 3- 5 ml Volume titran pada sample = 13,4 ml Volume titran pada blanko = 5,6 ml Perubahan warna yang terjadi yaitu berwarna putih keruh.
PERHITUNGAN
Faktor Konversi Kadar Protein Berbagai Macam Bahan
No.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Bahan Bir, sirup, biji-bijian, ragi, makanan ternak, buahan, the, anggur dan tepung jagung. Beras Roti, gandum, macaroni, bakmi Kacang tanah Kedelai Kenari Susu dan produk susu
Volume titran pada sample Volume titran pada blanko Berat sample
Faktor Konversi
6, 25 5,95 5,70 5,46 5,71 5,18 6,28 = 13,4 ml = 5,6 ml = 1 gr
%N
= 0,224128 %
% protein = % N x factor konversi = 0,224128 % x 5,70 = 1,2775 % ( % protein dalam 1 gr )
V I I I . ANA L I SA PERCOBAAN
Pada penetapan kadar protein kali ini, digunakan sample tepung terigu cakra dengan metode Kjeldahl. Prinsip dari metode Kjeldahl ialah penentuan jumlah nitrogen yang dikandung oleh suatu bahan dengan cara mendegradasi protein dalam bahan dengan menggunakan H 2SO4 pekat untuk menghasilkan nitrogen sebagai ammonia.
Pada metode Kjeldahl ini, ada 3 proses yang terjadi, yaitu destruksi, distilasi, dan titrasi. Pada proses destruksi, sample dipanaskan dalam H 2SO4 pekat sehingga terjadi penguraian sample menjadi unsur-unsurnya. Unsur N yang dihasilkan akan dipakai untuk menentukan kadar protein. Untuk mempercepat proses destruksi, perlu ditambahkan katalis. Katalis yang digunakan terdiri dari campuran K 2SO3dan HgO. Blanko berfungsi sebagai faktor koreksi dari adanya senyawa nitrogen yang berasal dari reagensia yang digunakan. Dalam proses distilasi, larutan sample dan blanko yang telah dingin ditambahkan air untuk melarutkan sample hasil destruksi dan blanko, serta untuk membilas dinding labu agar tidak ada protein yang tersisa dalam labu. Pada dasarnya tujuan distilasi adalah memisahkan zat yang diinginkan, yaitu dengan memecah ammonium sulfat manjadi ammonia (NH 3 ) dengan tambahan NaOH-Na 2S 2O3 .5H 2O. Fungsi NaOH disini adalah untuk memberikan suasana basa karena reaksi tidak dapat berlangsung dalam keadaan asam. Amonia yang dihasilkan dari pemecahan ammonium sulfat akan diuapkan kemudian ditangkapoleh larutan asam borat (H 3 BO3 ). Mekanisme yang terjadi pada proses distilasi adalah: (NH 4 )2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 NH 4OH 2 NH 4OH → 2 NH 3 + 2H 2O 4 NH 3 + 2 H 3 BO3 → 2(NH 4 )2 BO3 + H 2 Tahap terakhir adalah tahap titrasi, diamana dilakukan titrasi pada sample dan blanko dengan menggunakan larutan HCl 0,02N. Hasil dari titrasi ini akan dimasukkan dalam suatu persamaan dan dihasilkan kadar N (dalam %). Kadar nitrogen yang dihasilkan akan dikalikan dengan suatu faktor konversi, sehingga akan diproleh kadar protein.
I X.
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
X.
DAF TAR PUSTAKA
Jobsheet.2013. “Petunjuk Praktikum Teknik Pengolahan Pangan” ,Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang. http://muhamadardiyuwono.blogspot.com/2013/03/penentuan-kadar-proteinmetode-mikro.html
http://triaguspurnomo.blogspot.com/2012/10/penentuan-kadar-protein-metodekjeldahl.html http://wahyudi93.blogspot.com/2013/05/laporan-praktikum-analisa-kadar protein.html
BAB V PEMBAHASAN
Pada praktikum ini bertujuan menentukan kadar protein pada bahan pangan dengan metode Kjeldahl. Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsurunsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992).Struktur asam amino digambarkan sebagai berikut: H
H2N
C
COOH
R (Lehninger, 1995). Pada umumnya kadar protein di dalam bahan pangan menentukan mutu bahan pangan itu sendiri (S.A. & Suwedo H. ,1987). Nilai gizi dari suatu bahan pangan ditentukan bukan saja oleh kadar nutrien yang dikandungnya, tetapi juga oleh dapat tidaknya nutrien tersebut digunakan oleh tubuh (Muchtadi, 1989). Salah satu parameter nilai gizi protein adalah daya cernanya yang didefinisikan sebagai efektivitas absorbsi protein oleh tubuh (Del Valle, 1981). Berdasarkan kandungan asam-asam amino esensialnya, bahan pangan dapat dinilai apakah bergizi tinggi
atau tidak. Bahan pangan bernilai gizi tinggi apabila mengandung asam amino esensial yang lengkap serta susunannya sesuai dengan kebutuhan tubuh. Protein yang terdapat dalam bahan pangan mudah mengalami perubahan perubahan, antara lain: 1.
Dapat terdenaturasi oleh perlakuan pemanasan.
2.
Dapat terkoagulasi atau mengendap oleh perlakuan pengasaman.
3.
Dapat mengalami dekomposisi atau pemecahan oleh enzim-enzim proteolitik.
4.
Dapat bereaksi dengan gula reduksi, sehingga menyebabkan terjadinya warna coklat. Banyak agensia yang menyebabkan perubahan sifat alamiah dari protein seperti panas, asam, basa, pelarut organik, garam, logam berat, radiasi sinar radioaktif (Sudarmadji,2010). Analisis protein ini terdiri dari beberapa tahapan yaitu: destruksi, destilasi, dan titrasi. Penentuan protein menurut Kjeldahl disebut juga penentuan kadar protein kasar (crude protein), yaitu menentukan jumlah total nitrogen (N) yang dikandung oleh suatu bahan untuk mewakili jumlah protein yang ada. Sampel yang dianalisis berupa ampas tahu (A; E), jagung (F; G), biskuit (B; C), dan susu (D; H), sampel kelompok 7 yaitujagung.
a.
Proses destruksi (Oksidasi) Tahapan pertama penentuan kadar protein ini yaitu destruksi, destruksi protein meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier protein. Sampel sebanyak 0,51 g ditimbang, kemudian ditambahkan 0,04 g HgO dan 0,9 g K 2SO4 sebagai katalis. Destruksi merupakan proses pengubahan N protein menjadi ammonium sulfat. Proses ini berlangsung selama sampel yang ditambah dengan katalisator direaksikan dengan H2SO4 pekat dan dididihkan di atas pemanas labu Kjeldahl. Penambahan asam sulfat dilakukan dalam ruang asam untuk menghindari S yang berada di dalam protein terurai menjadi SO2 yang sangat berbahaya. Setelah penambahan asam sulfat larutan menjadi keruh. Asam sulfat pekat berfungsi untuk mendestruksi protein menjadi unsur-unsurnya, sedangkan katalisator berfungsi untuk mempercepat proses destruksi dan menaikkan titik didih asam sulfat. Tiap 1 gram 0 K 2SO4 menaikkan titik didih 3 C.
Dari proses ini semua ikatan N dalam bahan pangan akan menjadi ammonium sulfat (NH4SO4) kecuali ikatan N=N; NO; dan NO2. Ammoniak dalam asam sulfat terdapat dalam bentuk ammonium sulfat. Pada tahap ini juga menghasilkan CO2, H2O, dan SO2 yang terbentuk adalah hasil reduksi dari sebagian asam sulfat dan menguap. Reaksi yang terjadi selama destruksi: HgO + H2SO4 → HgSO4 + H2O 2HgSO4 → Hg2SO4 + SO2 +2On Hg2SO4 + 2H2SO4 → 2HgSO4 + 2H2O + SO2 (CHON) SO2
+
On +
H2SO4 Katalisator (Sudarmadji, 1996)
CO2 +
H2O
+
(NH4)2SO4 +
Proses pemanasan dilakukan ± 2 jam sampai larutan jernih.Larutan yang jernih menunjukkan bahwa semua partikel padat bahan telah terdestruksi menjadi bentuk partikel yang larut tanpa ada partikel padat yang tersisa. Larutan jernih yang telah mengandung senyawa (NH4)2SO4 ini kemudian didinginkan supaya suhu sampel sama dengan suhu luar sehingga penambahan perlakuan lain pada proses berikutnya dapat memperoleh hasil yang diinginkan.
b. Proses Destilasi Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3). Prinsip destilasi adalah memisahkan cairan atau larutan berdasarkan perbedaan titik didih. Dari hasil destruksi protein, labu destruksi didinginkan kemudian dilakukan pengenceran dengan penambahan aquades. Pengenceran dilakukan untuk mengurangi kehebatan reaksi bila ditambah larutan alkali. Larutan dijadikan basa dengan menambahkan 10 mL NaOH 60%, lalu corong ditutup dan ditambahkan aquades ± setengah bagian. Sampel harus dimasukkan terlebih dahulu kedalam alat destilasi sebelum NaOH, karena untuk menghindari terjadinya superheating. Fungsi penambahan NaOH adalah untuk memberikan suasana basa karena reaksi tidak dapat berlangsung dalam keadaan asam
Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Untuk menampung NH3 yang keluar, digunakan asam borat dalam erlenmeyer sebanyak 15 mL dan telah ditambahkan indikator Toshiro (Metil Merah + Metil Biru), menghasilkan larutan berwarna biru tua. Indikator ini digunakan untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebih. Hasil destilasi (uap NH3 dan air) ditangkap oleh larutan H 3BO3yang terdapat dalam labu erlenmeyer dan membentuk senyawa (NH4)3BO3. Senyawa ini dalam suasana basa akan melepaskan NH3. Agar kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam borat. Penyulingan dihentikan jika semua N sudah tertangkap oleh asam borat dalam labu erlenmeyer atau hasil destilasi tidak merubah kertas lakmus merah serta menghasilkan larutan berwarna hijau jernih. Ujung selang dibilas dengan aquades, agar tidak ada ammonia yang tertinggal di selang. Reaksi yang terjadi: (NH4)SO4 + NaOH 2NH4OH 4NH3 + 2H3BO3
Na2SO4 + 2 NH4OH 2NH3 + 2H2O 2(NH4)2BO3 +H2
c. Proses Titrasi Titrasi merupakan tahap akhir pada penentuan kadar protein dalam bahan pangan ini. Banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia (N) dapat diketahui dengan volume HCl 0,02 N yang dibutuhkan destilat. Titik akhir titrasi dihentikan sampai larutan berubah dari hijau ke biru (kembali ke warna awal). Selisih jumlah titrasi blanko dan sampel merupakan jumlah ekuivalen nitrogen. Dari analisa yang telah dilakukan, volume yang digunakan untuk menitrasi sampel sebanyak 5,37 mL HCl 0,02 N. Sehingga diperoleh kadar protein pada jagung sebesar 8,84%, sedangkan pada literatur sebesar 5,1%. Hal ini dapat terjadi dikarenakan proses analisa terutama titrasi yang tidak tepat, dapat terlalu berlebihan atau kekurangan yang berpengaruh terhadap volume HCl yang digunakan untuk titrasi, sehingga mempengaruhi hasil perhitungan kadar protein kasar.
BAB VI KESIMPULAN Analisis protein dengan Metode Kjeldahl terdiri dari beberapa tahapan yaitu: destruksi, destilasi, dan titrasi. Penentuan protein menurut Kjeldahl disebut juga penentuan kadar protein kasar (crude protein). Kadar protein pada jagung (Sampel G) sebesar 8,84%.
BAB VII DAFTAR PUSTAKA
Anna Poedjiadi, 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit UI-Press: Jakarta. Del Valle, F.R. 1981. Nutritional Qualities of Soya Protein as Affected by Processing. JAOCS.58 : 519 Lehninger.A.L, 1995. Dasar-Dasar Biokimia. Erlangga, Jakarta Muchtadi, 1989. Evaluasi Nilai Gizi Pangan.Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Jenderal Pendidikan Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi IPB Bogor. Sudarmadji, S., Haryono, B., Suhardi, 1996. Analisa Pertanian. Penerbit Liberty: Yogyakarta.
Bahan
Makanan
dan
Winarno, F. G., 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Penerbit Gramedia: Jakarta.
Posted by Lia Yulia Siti Rohmah LYSR ^^ at 5:19 AM Email ThisBlogThis!Share to TwitterShare to Facebook Share to Pinterest No comments: Post a Comment
http://liayuliasitirohmah.blogspot.com/2012/02/kadar-penentuan-kadar-proteinmetode.html Protein merupakan salah satu kelompok bahan makronutrien. Tidak seperti bahanmakronuttrien lain (lemak dan karbohidrat), protein ini berperan lebih penting dalam pembentukan biomolekul daripada sebagai sumber energi. Keistimewaan lain dari protein ini adalah strukturnya yang mengandung N, disamping C,H, dan O. Dengan demikian maka salah satu cara terpenting yang cukup spesifik untuk menentukan jumlah-jumlah protein secara kuantitatif adalah dengan penentuankandungan N yang ada dalam bahan makanan atau bahan lain. Protein mempunyai molekul besar dengan bobot molekul bervariasi antara 5.000 sampai jutaan. Dengan cara yang dinamakanhidrolisis oleh asam atau oleh enzim,protein akan menghasilkan asam-asamamino. Karena molekulnya yang lebih besar, maka protein mudah sekali mengalami perubahan bentuk fisik ataupun aktivitas biologisnya. Banyak agensia yang dapat menyebabkan perubahan sifat alamiah protein, misalnya panas, asam, basa, solven organic, garam, logam berat, radiasi sinar radioaktif. Perubahansifat fisk yang mudah diamati adalah terjadinya penjedalan (menjadi tidak larut) atau pemadatan. Penentuan kadar protein dapat
dilakukan dengan berbagai metode yangmana bergantung dari jenis sample dan ketersediaan alat serta bahan. Metode yang umum digunakan adalah metode Kjeldahl, Lowry dan Biuret (Patong, 2007). * METODE KJELDAHL
Metode ini merupakan metode sederhana dalam penentuan nitrogen total dalam asam amino, protein dan senyawa yang mengandung nitrogen. Prinsipnya adalah penentuan jumlah Nitrogen (N) yang dikandung oleh suatu bahandengan cara mendegradasi protein bahan organik dengan menggunakan asam sulfat pekat untuk menghasilkan nitrogen sebagai amonia, kemudian menghitung jumlah nitrogen yang terlepassebagai amonia lalu mengkonversikan ke dalam kadar protein dengan mengalikannya dengankonstanta tertentu. Analisa proteindengan metode Mikrokjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu: 1. Proses destruksi Pada tahap ini, sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi peruraian sampel menjadi unsur-unsur, unsur-unsur tersebut adalah C,H,O,N,S dan P, sehingga teroksidasi menjadi CO, H2O, CO2, dan N menjadi (NH4)2SO4.Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator berupa campuran Na2SO4 dan HgO (20:1). Gunning menganjurkan menggunakan K2SO4 atau CuSO4. 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. Proses destilasi Pada tahap ini, amonium sulfat dipecah menjadi amonia (NH3) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan.Sifat NaOH yang apabila ditambah aquadest menghasilkan panas, meski energinya tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan pemasan dari alat kjeltec ikut memberikan masukan energi pada proses destilasi. Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh asam khlorida atau asam borat 4 % dalam jumlah yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP. 3.