KADAR PENENTUAN KADAR PROTEIN METODE KJELDAHL

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 unsur-unsur 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 yaitu jagung.

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 K₂SO₄ 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 K₂SO₄ menaikkan titik didih 3⁰C.

 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 +2O_n

Hg₂SO₄  + 2H₂SO₄ →  2HgSO₄ + 2H₂O + SO₂

(CHON) + O_n + H₂SO₄                    CO₂ + H₂O + (NH₄)₂SO₄ + SO₂                                                            Katalisator                                                                                                            (Sudarmadji, 1996)

 

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 H₃BO₃ yang 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                Na₂SO₄ + 2 NH₄OH

 2NH₄OH                    2NH₃ + 2H₂O

  4NH₃ + 2H₃BO₃                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 Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty: Yogyakarta.

Winarno, F. G., 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Penerbit Gramedia: Jakarta.

LAPORAN ANALISIS PANGAN (PEMBAHASAN KADAR ABU)

BAB V

PEMBAHASAN

Pada percobaan penentuan kadar abu ini, digunakan metode thermogravimetri. Sampel yang digunakan berupa snack dan sayuran dengan label sampel A; B; C; D; E; F; G; dan H. Proses pengabuan dilakukan dengan menggunakan tanur yang memijarkan sampel pada suhu mencapai 600^oC. Pengukuran kadar abu bertujuan untuk mengetahui besarnya kandungan mineral yang terdapat dalam sampel. Mineral yang terdapat dalam suatu bahan dapat merupakan 2 macam garam, yaitu garam organik dan garam anorganik. Proses untuk menentukan jumlah mineral sisa pembakaran disebut pengabuan. Kandungan dan komposisi abu atau mineral pada bahan tergantung dari jenis bahan dan cara pengabuannya.

 Menurut Sudarmadji et. al. (2010), abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Abu berasal dari suatu bahan yang dibakar atau dipanaskan pada suhu 500 – 600⁰C selama beberapa waktu. Penentuan kadar abu berhubungan erat dengan kandungan mineral yang terdapat dalam suatu bahan, kemurnian serta kebersihan suatu bahan yang dihasilkan.

Sampel yang akan diabukan pertama kali ditimbang sebanyak 3 gram lalu dihancurkan atau dipotong sekecil mungkin. Setelah itu sampel diletakkan dalam cawan porslen yang sebelumnya telah dipijarkan dalam tanur selam 3 jam dan ditimbang. Cawan  yang digunakan adalah cawan yang telah dikeringkan, cawan ini bersifat higroskopis atau mudah menyerap uap air. Jika disimpan ditempat terbuka, maka zat itu akan cepat menyerap kelembaban sehingga disimpan dalam desikator. Kemudian cawan yang berisi sampel dimasukkan dalam tanur sampai sampel berubah menjadi abu yang ditunjukkan dengan berubahnya warna menjadi putih keabu-abuan.

Penimbangan sampel yang telah di abukan harus dalam keadaan dingin, yaitu dengan dimasukkan ke dalam desikator selama 30 menit. Desikator dilengkapi dengan silica gel, yang berfungsi sebagai penyerap uap air. Desikator digunakan untuk menyetimbangkan objek dengan udara yang dikendalikan sehingga galat yang disebabkan oleh penimbanan air bersama-sama objek itu dapat dihindarkan. Setelah cawan yang telah didinginkan, lalu ditimbang sampai diperoleh berat konstan. Krustang yang akan dipakai untuk menimbang cawan harus dalam keadan di atas atau terlentang, karena dikhawatirkan terkontaminasi oleh zat lain atau lemak, sehingga mempengaruhi hasil penimbangan jika zat itu menempel pada cawan (Basset, 1994).

Setelah menjadi abu, sampel ditimbang kembali lalu dihitung kadar abunya. Ada beberapa sampel ketika proses pengabuan menghasikan warna putih abu-abu dengan bagian tertentu ada noda hitamnya, hal ini menunjukkan pengabuan belum sempurna, maka perlu dilakukan pengabuan lagi sampai noda hitam hilang. Pengabuan ditentukan sampai diperoleh berat abu konstan.

Dari praktikum analisis kadar abu  yang telah dilakukan dari sampel G yaitu snack, dihasilkan kadar abu 1,88%. Didalam kemasan terdapat komposisi tepung terigu, sehingga dalam literatur diketahui kadar abunya sebanyak 1% sedangkan hasil kadar abu yang berdasarkan Bahan Kering (BK) bebas air yaitu 1,88%. Perbandingan antara hasil yang diperoleh dengan literatur mungkin terdapat perbedaan, tetapi nilainya tidak berbeda jauh. Hal ini dapat disebabkan karena :

-          Hasil penimbangan berat sampel yang kurang tepat, karena berat sampel dapat mempengaruhi jumlah komposisi kadar abu yang nantinya dihitung.

-          Hasil pembakaran sampel yang kurang sempurna. Dengan bertambahnya waktu pembakaran maka kadar abu cenderung meningkat pula, karena proses pembakaran memicu penyerapan mineral.

-          Lamanya proses pengabuan dalam tanur yang tidak sesuai dengan prosedur juga dapat mempengaruhi.

Dari hasil percobaan pada sampel lain diperoleh kadar abu yaitu: A = 4,5108; B = 0,91; C = 1,24; D = 1,19; E = 2,26; F = 0,68; G = 1,88; H = 0,41. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa sampel A memiliki kadar abu yang tertinggi dibandingkan sampel lain.

BAB VI

KESIMPULAN

·         Abu adalah zat anorganik dari sisa hasil pembakaran suatu bahan organik.

·         Pengabuan adalah proses untuk menentukan jumlah mineral sisa pembakaran.

·         Proses pengabuan dilakukan dengan menggunakan tanur yang memijarkan sampel pada suhu mencapai 600^oC.

·         Kadar abu pada beberapa sampel yaitu: A = 4,5108; B = 0,91; C = 1,24; D = 1,19; E = 2,26; F = 0,68; G = 1,88; H = 0,41.

·         Sampel G yaitu snack, dihasilkan kadar abu sebanyak 1,88%.

·         Sampel A memiliki kadar abu yang tertinggi dibandingkan sampel lain.

BAB VII

DAFTAR PUSTAKA

Basset, J etc. 1994. Buku Ajar Vogel, Kimia Analisis Kuantitatif anorganik. Edisi 4. Penerbit Buku Kedokteran: EGC. Jakarta.

Day RA. Jr dan Al Underwood.1992. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Keenam.
Jakarta : Erlangga

Mahmud, Mien K. 2008. Tabel Komposisi Pangan Indonesia. PT Elex Media Komputindo.

Sudarmadji, Slamet dan Bambang, Suhardi. 2010. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta.

Winarno, F. G. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.