PENETAPA PENETAPAN N KADAR PROTEIN DENGAN METODE KJELDAHL
I. Tu Tujua juan n Perc Percob obaan aan Dapat melakukan analisa kadar protein dalam suatu bahan pangan Dapat mengetahui kadar protein dalam bahan II. Dasar Te 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. pengatur. Protein Protein adalah sumber asam-asam asam-asam amino yang mengandung unsure-unsur unsure-unsur C,H,O dan N yang tidak di miliki oleh lemak dan karbohidrat. olekul protein mengandung pula fosfor, belerang, dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga. !ebagai zat pembangun protein merupakan bahan pembentuk jaringan-jaringan baru yang selalu terjadi dalam tubuh. Pada masa pertumbuhan proses pembentukan jaringan terjadi se"ara besar-besaran, pada masa kehamilan droteinlah yang membenuk jaringan janin dan pertumbuhan embrio. Protein juga mengganti jaringan tubuh yang rusak dan yang di romb rombak ak.. #ungs #ungsii utam utamaa prot protei ein n bagi bagi tubuh tubuh iala ialah h untu untuk k memb membent entuk uk jari jaring ngan an baru baru dan 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 langsung maupun tidak langsung dengan membentuk membentuk zat-zat zat-zat pengatur pengatur proses proses dalam tubuh. Protein mengatur keseimbangan "airan dalam jaringan dan pembuluh darah, yaitu dengan menimbulkan tekanan osmoti" koloid yang dapat menarik "airan dari jaringan ke dalam pembuluh darah. !ifat atmosfer protein yang yapat bereaksi dengan asam dan basa, dapat mengatur keseimbangan asam-basa dalam tubuh. Protei Protein n dalam dalam tubuh tubuh manusi manusia, a, terutam terutamaa dalam dalam sel jaring jaringan, an, bertin bertindak dak sebagai sebagai bahan bahan membrane sel, dapat membentuk jaringan pengikat misalnya kolagen dan elastin, serta membentuk prot$in yang inert seperti rambut dan ku ku. Di samping itu protein yang bekerja b ekerja sebagai sebagai enzim, enzim, bertin bertindak dak sebagai sebagai plasma plasma %album %albumin& in&,, membent membentuk uk antibo antibody dy,, membent membentuk uk komplek dengan molekul lain, serta dapat bertindak sebagai bagian sel yang bergerak. 'ekurangan protein dalam $aktu lama dapat menggaggu berbagai proses dalam tubuh dan menurunnkan daya tahan tubuh terhadap penyakit. #ungsi protein adalah(
1
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
!ebagai zat pengatur yaitu mengatur berbagai proses tubuh baik se"ara langsung maupun tidak langsung. !ebagai bahan pembentuk zat-zat yang mengatur berbagai proses tubuh)
"
!ebagai zat pembangun yaitu untuk membantu membangun sel-sel yang rusak maupun yang tidak rusak. 'ebutuhan protein meningkat sesuai dengan pertambahan umur. !iklus protein --* Di dalam tubuh manusia terjadi suatu siklus protein, artinya protein di
pe"ah menjadi komponen-komponen yang ebih ke"il yaitu adam amino dan atau peptide. +erjadi juga suatu sintesis protein baru untuk mengganti yang lama. Praktis tidak ada sebuah molekul protein pun yang di sintesis untuk di pakai seumur hidup. !emuanya akan di pe"ah dan di ganti dengan yang baru dengan laju yang berbeda tergantung jenis dan keperluanya dalam tubuh. aktu yang di perlukan untuk mengganti separuh dari sejumlah kelompok protein tertentu dengan protein baru di sebut half life atau $aktu paruh jangka hidup protein. sam amino --* ila suatu protein di hidrolisis dengan asam, alkali, atau enzim, akan di hasilkan "ampuran asam-asam amino. !ebuah asam amino terdiri dari sebuah gugus amino, sebuah gugus karboksil, sebuah atom hydrogen, dan gugus / yang terikat pada sebuah atom C yang di kenal sebagai karbon a, serta gugus / merupakan rantai "abang. !emua asam amino berkonfigurasi a dan mempunyai konfigurasi 0 ke"uali glisin yang tidak memupunyai atom C asimetrik. Hanya asam amino 0 yang merupakan komponen protein. 'arena itu penulisan isomer opti" jarang dilakukan, dan bila tidak ada tanda apa-apa, maka yang di maksud adalah asam amino 0. Pemurnian protein --* Pemurnian protein merupakan tahap yang harus di lakukan untuk mempelajari sifat dan fugsi protein. !ejumlah besar protein lebih dari seribu, telah berhasil di isolasi dalam bentuk yang murni.'ini protein yang dapat dipisahkan dari molekulmolekul ke"il dengan "ara dialysis melalui selaput semi permeable. olekul-molekul dengan lebih besar dari 12.333 tertahan dalam kantung dialysis, sedang molekulmolekul dengan ukuran lebih ke"il dan juga ion-ion akan mele$ati pori-pori selaput semi permeable tersebut keluar dari kantung dialysis. 2
PENENTUAN KADAR PROTEIN 1. METODE KJELDAHL
etode 'jeldahl dikembangkan pada taun 1445 oleh pembuat bir bernama 6ohann 'jeldahl. akanan didigesti dengan asam kuat sehingga melepaskan nitrogen yang dapat ditentukan kadarnya dengan teknik titrasi yang sesuai. 6umlah protein yang ada kemudian dihitung dari kadar nitrogen dalam sampel. etode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein, dan senya$a yang mengandung nitrogen. !ampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. !etelah pembebasan alkali dengan kuat, amonia yang terbentuk disuling uap se"ara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan se"ara titrasi. Prinsip dasar yang sama masih digunakan hingga sekarang, $alaupun dengan modifikasi untuk memper"epat proses dan men"apai pengukuran yang lebih akurat. etode ini masih merupakan metode standart untuk penentuan kadar protein. 'arena metode 'jeldahl tidak menghitung kadar protein se"ara langsung, diperlukan faktor kon7ersi %#& untuk menghitung kadar protein total dan kadar nitrogen. #aktor kon7ersi 8,92 %setara dengan 3,18 g nitrogen per gram protein& digunakan untuk banyak jenis makanan, namun angka ini hanya nilai rata-rata, tiap protein mempunyai faktor nalisa protein "ara 'jeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi. 1. +ahap destruksi Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. :lemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO9 dan H9O. !edangkan nitrogennya %N& akan berubah menjadi %NH;&9!O;.
kadang juga diberikan !elenium. !elenium dapat memper"epat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari 7alensi tinggi ke 7alensi rendah atau sebaliknya. 9. +ahap destilasi Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipe"ah menjadi ammonia %NH5& dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. gar supaya selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemer"ikan "airan atau timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink %>n&. mmonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh asam khlorida atau asam borat ; ? dalam jumlah yang berlebihan. gar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi ter"elup sedalam mungkin dalam asam.
a. •
•
'euntungan ( etode 'jeldahl digunakan se"ara luas di seluruh dunia dan masih merupakan metode standar dibanding metode lain. !ifatnya yang uni7ersal, presisi tinggi dan reprodusibilitas baik membuat 4
metode ini banyak digunakan untuk penetapan kadar protein. b. kerugian • etode 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 +eknik ini membutuhkan $aktu lama.
III. Ala
Pemanas 'jeldahl yang dihubungkan dengan pengisap uap aspirator 0abu 'jeldahl lat distilasi :rlenmeyer uret 23ml Nera"a analitik 'ertas timbang =elas kimia 0abu
• • • • • • • • •
I!. "a#an • •
!.
!ampel Pereaksi -
( +epung +erigu !egitiga iru 1g ( - sam !ulfat %H9!O;& 'alium !ulfat %'9 !O;& /aksa Oksida %HgO& 0arutan Natrium Hidroksida-Natrium +iosulfat %NaOH-Na9!9O5& 0arutan sam orat %H5O5& jenuh 0arutan sam 'lorida %HCl& 3.39N 0arutan ndikator metal merah ndikator metil blue
PRO$EDUR PER%O"AAN 1 enimbang sample sebanyak 1 gram lalu memindahkannya kedalam labu kjeldahl. 9 enambahkan 1,E3,1gr ' 9!O;, ;3E13mg HgO, dan 19,3E3,1ml H9!O;, serta 93 ml
5
H9O. enambahkan beberapa butir batu didih, lalu memanaskannya sampai mendidih selama 12 menit dan larutan menjadi jernih kehijau-hijauan. elakukan per"obaan dilemari asam menggunakan alat destruksi dengan unit penghisapan uap.
5
;
endinginkan "ampuran, lalu menambahkan sejumlah air sekitar 53ml %sambil
2
membilas labu 'jeldahl&. emindahkan isi tabung kedalam alat distilasi. en"u"i dan membilas labu 2-8 kali
8
dengan 1-9ml air lalu dipindahkan dalam labu distilasi. eletakkan erlenmeyer yang berisi 2ml larutan H5O5 dan 9 tetes indi"ator di ba$ah
F
"ondenser.
4
tertampung kira-kira 12ml distilat dalam :rlenmeyer. embilas tabung "ondenser dengan air dan menampung bilasannya dalam
:rlenmeyer yang sama. engen"erkan isi :rlenmeyer sampai kira-kira 23ml, kemudian dititrasi dengan HCl
3,39N sampai terjadi perubahan $arna menjadi abu-abu. 13 elakukan langkah yang sama untuk blanko.
#aktor 'on7ersi 'adar Protein erbagai a"am ahan
No . 1. 9. 5. ;. 2. 8. F.
ahan ir, sirup, biji-bijian, ragi, makanan ternak, buahan, the, anggur dan tepung jagung. eras /oti, gandum, ma"aroni, bakmi 'a"ang tanah 'edelai 'enari !usu dan produk susu
#aktor 'on7ersi 8, 92 2,2 2,F3 2,;8 2,F1 2,14 8,94
!I. Daa Pen&a'aan
No.
Perlakuan
Pengamatan
1.
a&. !ampel 1 gr tepung @ 1, gr ' 9!O; @ ;3 mg
0arutan ber$arna orange kehitaman
6
HgO @ 19ml H9!O; b&. lanko 0arutan ber$arna orange 1 ml H9O @ 1, gr ' 9!O; @ ;3 mg HgO @ 19ml H9!O; 9.
!ampel dan blanko masing-masing Pada menit ke-15 mun"ul asap putih dipanaskan dalam labu 'jeldahl dengan pada labu kjeldahl yang berisi sampel alat destruksi hingga mendidih. maupun blanko, namun asap pada labu berisi sampel lebih tebal dibandingkan asap pada labu berisi blanko.
5.
!ampel dan blanko didinginkan dan !ampel ber$arna hitam dan terdapat ditambahkan kemudian air se"ara endapan yang tidak larut, sedangkan perlahan larutan blanko ber$arna jingga bening.
;.
enambahkan NaOH-Na9!9O5 ke dalam labu bundar yang berisi sample atau blanko dan merendam ujung kondensor dengan H5O5
2.
elakukan
distilasi
dengan
operasi 193-123°C 8.
!II.
0arutan sample yang terdapat dalam labu yang telah ditambah NaOH Na9!9O5 ber$arna hitam dan blanko tetap ber$arna jingga bening.
suhu Distilat yang diambil untuk sampel dan blanko adalah 5-; tetes distilat.
engen"erkan destilat sampai 23 ml Golume titran pada sample A ( ml lalu distilat dititrasi dengan HCl 3,39 N Golume titran pada blanko A )*1 ml Perubahan $arna yang terjadi yaitu ber$arna putih keruh.
Per#iun&an
F.1. Pembuatan 0arutan HCl 3,39 N ρ× × 1000 N 1= BM 1,18
N 1=
gr × 0,37 × 1000 ml gr 36,5 ek
N 1=11,96
ek L
N1 . G1 A N9. G9 11,8 N . G1 A 3,39 N. 133 ml G1 A 3,18F ml 7
F.9. Perhitungan 'adar Protein pada !ampel %+epung +erigu Cakra 'embar& ( ml HCl sampel−ml HClblanko ) ×N HCl× 14,008 N = × 100 mg sampel
( 8 ml − 4,1 ml ) × 0,02 mgrek × 14,008 mg / mgrek mL 1000 mg
N =
× 100
N =0,1093
? protein
A ? N fa"tor kon7ersi A 3,135 ? 2,F3 A 3,89531 ?
% ? protein dalam 1 gr &
!e"ara teori, kadar protein dalam tepung terigu "akra kembar adalah 15,1? per 133 gr sampel, maka( kesalahan =
teori− praktek × 100 teori
¿
( 13,1 −0,62301 ) 13,1
× 100
¿ 95,24
!III. Analisis Percobaan Praktikum ini bertujuan agar dapat melakukan analisa kadar protein dalam suatu
bahan pangan serta dapat mengetahui kadar protein dalam bahan pangan tersebut. Pada praktikum ini digunakan 1 gram sampel tepung terigu dan metode yang digunakan yaitu metode 'jeldahl. Prinsip dari metode 'jeldahl ialah penentuan jumlah nitrogen yang dikandung oleh suatu bahan dengan "ara mendegradasi protein dalam bahan dengan menggunakan H9!O; pekat untuk menghasilkan nitrogen sebagai ammonia. Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh., karena zat ini di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsure-unsur C,H,O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak dan karbohidrat. 8
Pada metode 'jeldahl ini, ada 5 proses yang terjadi, yaitu destruksi, distilasi, dan titrasi. Destruksi merupakan proses pengubahan N protein menjadi ammonium sulfat. Proses ini berlangsung selama sampel yang ditambah dengan katalisator direaksikan dengan H9!O; pekat dan dididihkan di atas pemanas labu 'jeldahl. Penambahan asam sulfat dilakukan dalam ruang asam untuk menghindari ! yang berada di dalam protein terurai menjadi !O9 yang sangat berbahaya. !etelah penambahan asam sulfat larutan menjadi keruh. sam sulfat pekat berfungsi untuk mendestruksi protein menjadi unsurunsurnya, sedangkan katalisator berfungsi untuk memper"epat proses destruksi dan menaikkan titik didih asam sulfat.
CO9 @ H9O @ %NH;&9!O; @ !O9
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 meme"ah ammonium sulfat manjadi ammonia %NH5& dengan tambahan NaOH-Na9!9O5 .2H9O. #ungsi NaOH disini adalah untuk memberikan suasana basa karena reaksi tidak dapat berlangsung dalam keadaan asam. monia yang dihasilkan dari peme"ahan ammonium sulfat akan diuapkan kemudian ditangkapoleh larutan asam borat %H5O5&. 'arena sifat amonia yang mudah sekali menguap, maka selang tetesan kondensasi diletakkan ter"elup dalam larutan asam
9
borat, sehingga ketika amonia telah terkondesasi langsung ditangkap oleh larutan asam borat tidak menguap lagi. ekanisme yang terjadi pada proses distilasi adalah( %NH;&9!O; @ 9 NaOH I Na9!O; @ 9 NH;OH 9 NH;OH I 9 NH5 @ 9H9O ; NH5 @ 9 H5O5 I 9%NH;&9O5 @ H9 +ahap terakhir adalah tahap titrasi, diamana dilakukan titrasi pada sample dan blanko dengan menggunakan larutan HCl 3,39N. Hasil dari titrasi ini akan dimasukkan dalam suatu persamaan dan dihasilkan kadar N %dalam ?&. 'adar nitrogen yang dihasilkan akan dikalikan dengan suatu faktor kon7ersi, sehingga akan diproleh kadar protein. Pada praktikum ini jumlah titran yang digunakan untuk menitrasi sampel adalah 4 ml sedangkan blanko ;,1 ml. !ehingga diperoleh kadar N dalam sampel adalah 3,135?, jadi kadar protein dalam sampel setelah dikali faktor kon7ersi adalah 3,89531?. !e"ara teori kadar protein dalam tepung adalah 15,1 ? sehingga ?kesalahan sebesar 2,9;?. ? kesalahan yang besar ini dikarenakan metode ini tidak memberikan pengukuran protein sesungguhnya, karena tidak semua nitrogen dalam makanan bersumber dari protein.
I+.
KE$IMPULAN erdasarkan per"obaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bah$a ( 1. nalisa protein dalam bahan pangan dapat dilakukan dengan metode kjeldahl 9. etode kjeldahl terdiri dari 5 proses yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi 5. 'adar protein se"ara teori 15,1 ? 'adar protein se"ara praktik 3,89531? ?kesalahan 2,9;?
+.
DA,TAR PU$TAKA 6obsheet.9315. J Petunjuk Praktikum Teknik Pengolahan Pangan” ,Politeknik Negeri K
!ri$ijaya Palembang. /ohmah, !iti 0ia Lulia. 9315. Penentuan Kadar Protein Metode Kjeldahl %online&. -http(MMliayuliasitirohmah.blogspot."omM9319M39Mkadar-penentuan-kadar-protein-
metode.html 10
GAM"AR ALAT
!eperangkat alat distilasi kjeldahl
11