PBAi 3 Protein

PROTEIN Mata Kuliah Pengetahuan Bahan Agroindustri

ARI E F E BRI AN TO JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI P E R TA N I A N FTP - UB

Pengertian  Protein adalah polimer dari asam amino yang

dihubungkan dengan ikatan peptida yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N. Proporsinya adalah sbb: 50–55% carbon,  6–7% hydrogen,  20–23% oxygen,  12–19% nitrogen, and  0.2–3.0% sulfur 

Sumber-sumber protein Fat, Oils, Sweets 3%

Fruit 2%

Vegetable 6%

Dairy 17% Meat 54%

Bread 19%

Fungsi Protein dalam tubuh a. enzim, merupakan katalis biokimia b. alat pengangkut (serum albumin, transferrin,

hemoglobin ) c. hormon (insulin, growth hormone) d. pertahanan tubuh (immunoPag, globulins)

 Di dalam tumbuhan, protein dapat disusun atau

dibentuk dari unsur N yang berasal dari bahan anorganik misalnya nitrat, nitrit, amonia.  Pada manusia dan hewan, protein tidak dapat langsung disusun dari unsur N yang berasal dari senyawa anorganik melainkan melalui senyawa yang disebut asam amino

Asam-asam amino penyusun protein  Asam amino adalah senyawa

organik yang mengandung gugus amino (-NH2) dan gugus karboksil.

 Tiga tangan dari atom C selalu mengikat gugus yang

sama yang selalu dipunyai oleh semua asam amino.  Sedangkan tangan yg lain mengikat R  Jenis R inilah yg membedakan senyawa asam amino yg satu dan yg lainnya.

 Asam amino endogen : dibuat dan disusun oleh

tubuh selama proses metabolisme berlangsung, yaitu sebagai hasil reaksi antara sisa dari senyawa karbohidrat dan gugus NH2 yg dikeluarkan oleh glutamin.  Contoh asam amino endogen/ non esensial : arginine, Alanine, Asparagine, aspartic acid, Cysteine glutamine, glutamic acid, glycine, proline, serine, dan tyrosine

 Asam amino Eksogen : golongan asam amino yang

tidak dapat diproduksi oleh tubuh.  Sehingga harus didapatkan dari asupan makanan sehari-hari,  Contoh Asam amino eksogen/esensial : isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, dan valine.

Ikatan Peptida  Ikatan peptida dibentuk melalui reaksi antara gugus

amine dan gugus karboksil  Melalui gugus amino dan karboksil maka terbentuklah ikatan-ikatan peptida sehingga menjadi di, tri, polipeptida yang disebut Protein

 Struktur protein dapat dibagi menjadi empat bentuk;

primer, sekunder, tersier dan kuartener.  Susunan linier asam amino dalam protein merupakan struktur primer. Susunan tersebut akan menentukan sifat dasar protein dan bentuk struktur sekunder serta tersier.

 Bila protein mengandung banyak asam amino

dengan gugus hidrofobik, daya kelarutannya kurang dalam air dibandingkan dengan protein yang banyak mengandung asam amino dengan gugus hidrofil

PERUBAHAN SELAMA PENGOLAHAN A.Denaturasi adalah perubahan struktur protein yang kompleks menjadi struktur yang lebih sederhana yang diakibatkan oleh faktor-faktor fisik maupun kimia. Denaturasi dapat pula didefinisikan sebagai perubahan yang besar dalam struktur alami yang tidak melibatkan perubahan dalam urutan asam-amino  Denaturation is a process that changes the molecular structure without breaking any of the peptide bonds of a protein.

 Denaturasi biasanya dapat menimbulkan perubahan

beberapa sifat fisik dan fungsional misalnya kelarutan .  Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul bagian dalam yang bersifat hidrofobik akan keluar sedangkan bagian hidrofilik akan terlipat ke dalam.

 Viskositas akan bertambah karena molekul

mengembang menjadi asimetrik.  Protein pada putih telur mengalami denaturasi oleh panas dan akibat gaya mekanis ketika dibuat menjadi busa/foam  Protein daging mengalami denaturasi pada suhu 57 to 75 0C, yang berdampak pada teksture, water holding capacity, dan kekenyalan

Denaturasi karena Panas  Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan

hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut.  Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung

Denaturasi karena Asam dan basa 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.

Denaturasi karena Garam logam berat  Garam logam berat mendenaturasi protein sama

dengan halnya asam dan basa. Garam logam berat umumnya mengandung Hg+2, Pb+2, Ag+1 Tl+1, Cd+2 dan logam lainnya dengan berat atom yang besar.  Reaksi yang terjadi antara garam logam berat akan mengakibatkan terbentuknya garam protein-logam yang tidak larut

 Denaturasi yang diawali dengan proses koagulasi.

Faktor penyebab koagulasi di antaranya : (1) pemanasan, (2) asam, (3) enzim-enzim, (4) perlakuan mekanis dan (5) penambahan garam.

B. Koagulasi 1. Koagulasi dengan pemanasan  Koagulasi dengan pemanasan terjadi karena struktur protein berubah karena pengaruh temperatur yang tinggi sehingga terjadi perubahan struktur dari protein.

 Sifat protein yang dapat terkoagulasi pada suhu yang

tinggi tersebut dimanfaatkan dalam:  Pembuatan puding telur  Pembuatan cake sepon

2. Koagulasi dengan asam  Proses koagulasi protein dapat pula terjadi dengan ditambahkannya asam pada bahan yang sebagian besar komposisinya didominasi oleh protein, misalnya susu.  Pada proses pembuatan yogurt, susu yang di dalamnya terkandung bahan protein dalam bentuk laktosa dan kasein difermentasi dengan penambahan bakteri dari spesies lactobacillus.

 Dalam proses fermentasi tersebut, susu kemudian

mengalami koagulasi karena berubahnya sifat susu menjadi asam yang disebabkan oleh dihasilkannya asam laktat oleh bakteri yang ditambahkan.  Perubahan tersebut mengakibatkan susu terkoagulasi yang membuat teksturnya menjadi kental sehingga terbentuk curd atau yougurt.

3. Koagulasi dengan enzim-enzim  Koagulasi dapat juga terjadi karena kerja enzim. Proses ini misalnya terjadi pada proses pembuatan keju dengan menggunakan enzim rennet. Enzim rennet merupakan nama komersil dari enzim renin. Enzim rennet membuat susu menjadi bertekstur kental dan berasa asam (junket). Pada akhir proses tersebut, susu sebagai bahan baku akan berubah menjasi curd/dadih yang akan diolah lebih lanjut menjadi keju.

4. Koagulasi dengan perlakuan mekanis  Salah satu cara yang digunakan dalam perlakuan mekanis ini adalah pengocokan. Misalnya adalah proses pengocokan yang dikenakan pada telur akan menyebabkan telur mengalami koagulasi parsial.

5. Koagulasi dengan penambahan garam  Proses penambahan garam ditunjukkan pada proses koagulasi putih telur dengan menggunakan garam. Selain itu digunakan pula garam untuk mengeraskan curd menjadi keju. Selain untuk mengeraskan keju, penambahan garam diharapkan pula untuk dapat menekan pertumbuhan mikroorganisme.

APLIKASI DALAM INDUSTRI 1. Sebagai pengikat air  Sifat protein ini digunakan dalam proses pembuatan gelatin dan susu bubuk tanpa lemak. 2. Pembantu proses pencoklatan (browning)  Sifat protein diharapkan dapat membantu proses browning secara non enzimatis yang melibatkan reaksi Maillard.

3. Sebagai agen perbaikan struktur  Sifat protein sebagai agen perbaikan struktur diterapkan pada

penambahan gluten pada roti dan penggunaan putih telur untuk membuat meringue.  Protein gliadi dan glutenin dalam tepung gandum membentuk gluten, yaitu sebuah agen pembentuk struktur elastis dan kohesif pada adonan. Pada pembuatan meringue, dilakukan pengocokan pada putih telur sehingga protein pada putih telur membentuk buih.

4. Pemanis  Protein yang dapat berperan sebagai pemanis adalah Aspartame. 5. Pengganti lemak  Pengganti lemak dari protein berupa protein telur berukuran mikro (micro sized egg protein)