Laporan Biokimia 1 Isolasi Kasein [PDF]

Citation preview

LAPORAN MINGGUAN PRAKTIKUM BIOKIMIA I PERCOBAAN II ISOLASI KASEIN



NAMA



: DIAN ISLAMIATI



NIM



: E1M017014



PRODI



: PENDIDIKAN KIMIA



FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MATARAM 2019



ISOLASI KASEIN A. ABSTRAK Praktikum isolasi kasein ini bertujuan untuk mengisolasi kasein dari susu non fat dan mengisolasi laktalbumin dari susu non fat. Protein pada susu dibagi menjadi dua yaitu kasein dan air dadih (whey). Kasein dapat diendapkan dengan menggunakan asam. Kasein dapat mengalami pengendapan akibat dari aktivitas bakteri pada proses pengasaman. Sedangkan whey dapat mengalami pengendapan dengan pemanasan. Whey adalah cairan susu tanpa lemak dan kasein. Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah eksperimental laboratorium dengan dua percobaan, yaitu isolasi kasein dan isolasi laktalbumin. Perlakuan yang dilakukan pada isolasi kasein adalah pemanasan dan pengasaman. Penambahan asam asetat pada isolasi kasein mengakibatkan penambahan ion H+ sehingga akan menetralkan protein dan menuju tercapainya pH isoelektrik. Pemanasan suhu yang tinggi pada isolasi whey dapat menyebabkan denaturasi protein sehingga terjadinya pengendapan. Dari percobaan ini dapat diketahui bahwa isolasi kasein dan laktalbumin dapat dilakukan dengan cara pemanasan dan penambahan suatu senyawa tertentu yang dapat mengendapkan kasein dan laktalbumin pada susu non fat.



Kata kunci: kasein, laktoalbumin, whey, pH isoelektrik, denaturasi



1



B. PENDAHULUAN Susu sapi merupakan bahan pangan sehat karena kandungan nutrisinya yang hampir lengkap seperti air, lemak, protein, karbohidrat, asam amino, mineral dan vitamin (Dwiyanti, 2009). Susu memiliki rasa manis, hal ini karena susu mengandung laktosa yang terdiri dari dua macam gula sederhana yaitu glukosa dan galaktosa. Adanya laktosa tersebut yang menyebabkan susu mempunyai rasa manis (Mahardika, dkk, 2015). Susu terdiri dari komponen utama, yaitu air, lemak, dan protein. Protein yang terdapat dalam susu terdiri dari dua jenis, yaitu kasein dan whey. Ciri dari protein adalah terdapatnya unsur N pada rantainya, tidak seperti lemak dan karbohidrat yang hanya terdiri dari unsur C, H, dan O. Protein merupakan senyawa yang sangat kompleks, terdiri dari 80% kasein dan 20% whey. Kasein termasuk jenis phospoprotein yang terdiri dari beberapa unit asam amino yang terikat dengan ikatan peptida (Rukmini, 2011). Kasein adalah salah satu protein susu yang jumlahnya tinggi, yaitu hingga mencapai 80% dari keseluruhan protein yang ada di susu. Sehingga dapat diketahui bahwa kasein merupakan protein terbesar penyusun susu. Dimana didalamnya tidak hanya terdapat zat-zat organik saja, namun juga mengandung zat-zat anorganik seperti kalsium, posfor, dan magnesium. Selain itu, kasein juga mengandung sulfur yang terdapat pada metionin dengan jumlah 0,69% dan sistin 0,09%. Dalam keadaan yang murni, kasein akan berwarna putih seperti salju, tidak memiliki baud an rasa. Oleh karena kasein mengandung asam amino yang penting, maka kasein sangat penting untuk dikonsumsi. Kelarutan kasein pada kondisi asam terbilang rendah sehingga pada pH yang rendah (keadaan asam) kasein akan mengendap (Ramayulis, 2014). Kasein bisa diendapkan oleh asam, enzim rennet, dan alkohol. Selain penambahan asam, pengendapan kasein susu juga dilakukan dengan penambahan renin, yaitu suatu enzim proteolitik yang diperoleh dari induk sapi betina. Oleh karena itu, susu dapat dikoagulasikan (digumpalkan) oleh asam yang terbentuk di dalam susu sebagai aktivitas dari mikroba. Kasein digunakan untuk sumber protein dalam tubuh. Sebagai suplai asam-asam amino essential. Secara komersial digunakan untuk bahan perekat, pelindung lapisan kertas, dan



2



plastik kasein selain itu pencernaan kasein di dalam tubuh sangat lambat, sehingga dapat mencegah penyusutan otot lebih baik dari pada whey protein (Tim Dosen Biokimia, 2011). Selain kasein, salah satu jenis protein yang terkandung dalam susu adalah laktalbumin. Laktalbumin merupakan protein yang berkaitan dengan ion Ca2+. Laktalbumin memiliki fungsi sebagai komponen penyusun enzim laktosa sintase yang berperan dalam biosintesis laktosa dalam susu. Selain itu, laktalbumin juga memiliki kandungan asam amino essential triftofan yang dapat membantu dalam perkembangan otak bayi. Karena banyaknya manfaat dari laktalbumin sehingga banyak penelitian yang mencoba mengisolasi laktalbumin yang terkandung dalam susu, dimana kadar laktalbumin yang terdapat dalam susu tergantung pada jumlah protein yang terkandung dalam susu tersebut (Copriady, 2011).



C. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM 1.



Alat a. Batang pengaduk b. Cawan petri c. Corong kaca d. Erlenmeyer e. Gelas kimia f. Gelas ukur g. Hot plate h. Neraca analitik i. Pipet tetes j. Spatula k. Termometer



2.



Bahan a. Aluminium foil b. Aquadest c. Kertas label d. Kertas saring



3



e. Larutan CH3COOH 10% f. Plastik bening g. Serbuk NaCO3 h. Susu bubuk i. Tissue



D. PROSEDUR KERJA 1. Isolasi Kasein a. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan terlebih dahulu. b. Ditimbang susu bubuk sebanyak 4 gram pada neraca analitik. c. Dimasukkan susu bubuk yang telah ditimbang ke dalam gelas kimia kosong yang sudah ditimbang beratnya. d. Dilarutkan susu bubuk dengan 42 ml air. e. Ditimbang kembali larutan susu bersama gelas kimia tersebut pada neraca analitik. f. Dipanaskan larutan susu tersebut pada suhu 400C, kemudian diangkat sambil diaduk hingga larut. g. Ditambahkan 1 ml CH3COOH 25%, kemudian diaduk hingga terbentuk endapan. h. Ditimbang kertas saring kosong pada neraca analitik. i. Disaring larutan untuk memisahkan antara endapan (kasein) dengan filtrat (whey). j. Dikeringkan endapan kasein yang didapat. k. Ditimbang berat kasein yang sudah dikeringkan kemudian dicatat berat endapan yang diperoleh pada tabel hasil pengamatan. l. Dibiarkan filtrat hasil penyaringan (whey) untuk percobaan selanjutnya. 2. Isolasi Laktalbumin a. Ditimbang 0,6 gram natrium karbonat pada neraca analitik. b. Dimasukkan natrium karbonat ke dalam gelas kimia yang berisi whey (filtrat hasil penyaringan). c. Dipanaskan larutan tersebut pada suhu 750C selama 5 menit.



4



d. Ditimbang kertas saring kosong pada neraca analitik. e. Disaring larutan dengan kertas saring, kemudian dikeringkan endapan yang diperoleh. f. Ditimbang endapan (laktalbumin) yang telah dikeringkan pada neraca analitik. g. Dicatat berat endapan yang diperoleh pada tabel hasil pengamatan.



E. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil Pengamatan a. Persamaan Reaksi H2NR-COO- (aq) + CH3COOH (aq) → +H3NR-COO- + CH3COO(Kasein misel)



(Asam asetat)



(Kasein asam)



Ket: R = Kasein (protein susu) b. Perhitungan 1) Isolasi Kasein Tabel 1. Bobot bahan dan benda No.



Uraian



Bobot (dalam gram)



1.



Berat susu bubuk



4,075



2.



Berat gelas kimia



126,46



3.



Berat kertas saring



1,08



4.



Berat gelas kimia + air + susu bubuk



171,04



5.



Berat air + susu bubuk



44,56



6.



Berat endapan (putih) + kertas saring



2,94



7.



Berat endapan



1,86



8.



Berat total (kasein + laktalbumin)



2,102



9.



Berat protein dalam sampel



4,72%



10.



% kasein dalam sampel



88,49%



Tabel 1. Warna larutan Perlakuan



Susu bubuk



5



+ 42 ml air dan pemanasan



Putih



+ 1 ml asam asetat 25%



Filtrat (putih) +endapan (putih)



Setelah disaring



Filtrat (bening kekuningan)



2). Isolasi Laktalbumin Tabel 2. Bobot bahan No.



Uraian



Bobot (dalam gram)



1.



Berat natrium karbonat



0,643



2.



Berat kertas saring



1,078



3.



Berat endapan + kertas saring



1,32



4.



Berat endapan



0,242



5.



Berat total (kasein + laktalbumin)



2,102



6.



Berat /massa protein dalam sampel



4,72%



7.



% laktalbumin dalam sampel



11,51%



Tabel 2. Warna larutan Perlakuan



Filtrat kasein (whey)



+ 0,6 gram natrium karbonat



Bening keruh



Dipanaskan pada suhu 750C



Filtrat (kuning) + endapan (putih)



Disaring



Endapan kental (putih kekuningan)



2. Pembahasan Pada praktikum isolasi kasein ini yang bertujuan untuk mengisolasi kasein dari susu non fat dan mengisolasi laktalbumin dari susu non fat. Susu sapi merupakan bahan pangan yang kaya akan kandungan nutrisinya yang hampir lengkap seperti air, lemak, protein, karbohidrat, asam amino, mineral dan vitamin. Protein yang terdapat dalam susu terdiri dari dua jenis, yaitu kasein dan whey. Dalam praktikum kali ini dilakukan dua kali



6



pengisolasian yaitu isolasi kasein dan isolasi laktalbumin. Dalam kimia, isolasi sendiri dapat diartikan sebagai proses pemisahan suatu zat atau senyawa yang telah bercampur sehingga akan diperoleh senyawa atau zat yang lebih murni. Isolasi kasein dapat dilakukan dengan cara pengasaman, yaitu menambahkan susu dengan asam asetat, sedangkan isolasi laktalbumin dilakukan dengan cara pemanasan. Pada percobaan isolasi kasein ini menggunakan susu non fat, karena pada susu non fat tidak mengandung lemak sehingga tidak perlu dipisahkan terlebih dahulu dari komponen proteinnya. Untuk memudahkan isolasi, maka dilakukan pelarutan dengan aquadest kemudian dipanaskan sampai suhunya 400C. Tujuan dari pemanasan ini adalah untuk menurunkan kelarutan dari protein seingga dapat mengendapkan protein pada susu serta dapat mengakibatkan denaturasi pada protein susu. Setelah pemanasan, larutan tersebut ditambahkan dengan asam asetat yang nantinya akan mengakibatkan penambahan ion H+ sehingga akan menetralkan protein dan menuju tercapainya pH isoelektrik. Penambahan larutan asam berarti menambahkan konsentrasi dari ion H+ yang kemudian akan mengadakan reaksi dengan muatan negatif protein yang berasal dari gugus hidroksil bebasnya. Semakin banyak konsentrasi H+ yang ditambahkan maka semakin banyak pula penurunan pH dari susu sehingga titik isoelektriknya semakin dekat. Apabila pH isoelektriknya sudah tercapai maka muatan yang saling berlawanan akan saling menetralkan sehingga akan terbentuk gumpalan. Dalam kondisi asam atau pH yang rendah, kasein akan mengendap karena memiliki kelarutan yang rendah pada kondisi asam. Dari hasil pengamatan diperoleh endapan berwarna putih sebanyak 1,86 gram. Terbentuknya endapan ini menandakan bahwa kasein telah mencapai titik isoelektriknya. Pada percobaan isolasi laktalbumin dapat dilakukan dengan cara memanaskan larutan sisa dari kasein yang disebut whey. sebelum dilakukan pemanasan, pada larutan whey ditambahkan dengan serbuk natrium karbonat (Na2CO3). Tujuan penambahan Na2CO3 ini adalah untuk



7



menetralkan larutan whey yang bersifat basa. Pada larutan whey ini selain mengandung laktalbuminjuga mengandung beberapa protein lain sehingga pemanasan dilakukan pada suhu optimum, yaitu 750C agar laktalbumin dapat mengendap. Ketika proses pemanasan, dilakukan pengadukan yang bertujuan untuk mempercepat homogenitas pada suhu campuran larutan. Untuk memisah kan endapan dari filtratnya, maka dilakukan penyaringan. Dari hasil penyaringan ini diperoleh endapan kental berwarna putih kekuningan seberat 0,242 gram. Berdasarkan data hasil penimbangan, maka dapat dihitung massa protein dalam sampel yang dihasilkan sebesar 4,72%, % kasein dalam sampel sebesar 88,49%, dan % laktalbumin dalam sampel sebesar 11,51%. Menurut teori, % kasein dan % laktalbumin yang terdapat dalam susu bubuk non fat adalah + 80% dan + 20%. Hasil yang didapatkan pada proses praktikum dengan teori sedikit berbeda. Hal ini dapat disebabkan karena belum tercapainya titik isoelektrik oleh larutan yang disebabkan oleh penambahan asam asetat yang terlalu sedikit sehingga tidak tercapainya titik isoelektrik.



F. SIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpuklan bahwa susu sapi merupakan bahan pangan yang kaya akan kandungan nutrisinya yang hampir lengkap, seperti air, lemak, protein, karbohidrat, asam amino, mineral dan vitamin. Protein yang terdapat dalam susu terdiri dari dua jenis, yaitu kasein dan whey. pada percobaan ini dilakukan dua pengisolasian, yaitu isolasi kasein dan isolasi laktalbumin. Isolasi kasein dapat dilakukan dengan cara pengasaman, yaitu dengan menambahkan asam asetat ke dalam susu, sedangkan isolasi laktalbumin dilakukan dengan cara pemanasan. Percobaan ini menggunakan susu non fat, karena pada susu non fat tidak mengandung lemak seingga tidak perlu dipisahkan terlebih dahulu dari komponen proteinnya. Pada proses pemanasan, dilakukan dengantujuan untuk menurunkan kelarutan dari protein sehingga akan terjadi pengendapan protein pada sususerta dapat mengakibatkan denaturasi protein pada susu. Penambahan asam asetat pada percobaan ini



8



bertujuan untuk menambahkan konsentrasi H+ sehinga akan menetralkan protein dan menuju tercapainya pH isoelektrik. Dalam kondisi asam atau pH yang rendah, kasein akan mengendap karena memiliki kelarutan yang rendah pada kondisi asam. Dari hasil pengamatan, diperoleh endapan berwarna putih sebanyak 1,86 gram, % kasein yang didapatkan sebesar 88,49%. Sedangkan isolasi laktalbumin dilakukan dengan cara pemanasan. Sebelumnya, filtrat whey akan direaksikan denan Na2CO3 dengan tujuan untuk menetralkan larutan whet yang bersifat basa. Dari hasil pengamatan dan analisis data didapatka endapan berwarna putih kekuningan sebesar 0,242 gram, % laktalbumin sebesar 11,51%, dan massa protein dalam sampel sebesar 4,72%.



9



G. DAFTAR PUSTAKA Copriady, J., Azmi., Johni M. (2011). Isolasi Karakterisasi dan Penentuan Kadar Laktalbumin Susu Sapi Fries Holdstein dengan Metode Lowry. Jurnal Natur Indonesia. 13 2:134-137. Dwiyanti, G. (2009). Pengaruh Penambahan Aktivator Laktoperoksidase Terhadap Ketahanan Susu Sapi Segar. Jurnal Pengajaran MIPA. 13 1:95-104. Mahardika, H. A., Pratiwi, T., Puguh, S. (2015). Pengaruh Suhu Air Pencucian Kambing dan Teat Dipping Terhadap Jumlah Produksi, Kualitas dan Jumlah Sel Somatik Susu Pada Sapi Peranakan Friesian Holstein. Jurnal Buletin Peternakan. 1 40:11-20. Ramayulis, Rita. (2014). Detox is Easy. Jakarta:Penebar Swadaya Group. Rukmini, H. S. dan Nur, M. A. (2011). Pengantar Kimia Buku Panduan Kuliah Biokimia. Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC. Tim Dosen Praktikum Biokimia. (2011). Petunjuk Praktikum Biokimia. Surakarta:UNS Press.



10



LAMPIRAN LAPORAN SEMENTARA



LAMPIRAN PERHITUNGAN a. Massa protein dalam sampel =



berat total



x 100%



Berat susu + air = 2,102 x 100% 44,56 = 0,0472 x 100% = 4,72% Jadi, massa protein dalam sampel tersebut adalah 4,72%. b. % kasein dalam sampel



= berat kasein yang diisolasi x 100% Berat total = 1,86



x 100%



2,102 = 0,8849 x 100% = 88,49% Jadi, persentase kasein dalam sampel adalah 88,49%. c. % laktalbumin dalam sampel = berat laktalbumin x 100% Berat total = 0,242



x 100%



2,102 = 0,1151 x 100% = 11,51% Jadi, persentase laktalbumin dalam sampel adalah 11,51%.



1



LAMPIRAN GAMBAR a. Filtrat kasein setelah disaring



c. Filtrat laktalbumin setelah disaring



b. Endapan kasein setelah disaring



d. Endapan laktalbumin