Laporan Praktikum Biokimia Pemisahan Kasein dari Susu Sapi

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA

Disusun Oleh  :

                        Nama                           : Eliza Noviani

                        NPM                           : E1G015010

                        Prodi                           : Teknologi Industri Pertanian

                        Kelompok                   : 2 (dua)

                        Hari/jam                      : Selasa / 10:00 WIB

                        Tanggal                       : 1 November 2016

                        Dosen                          : 1. Drs. Hasan B. Daulay, MS

                                                              2. Dra. Devi Silsia, M.Si

                                                              3. Fitri Electrika Dewi S., STP, M.Sc

                        Co-ass                         : 1. Andika Putra

     (NPM : E1G013034)

                                                              2. Alif Abdussalam

     (NPM : E1G014024)

                        Objek Praktikum         : PEMISAHAN KASEIN DARI

  SUSU SAPI

LABORATORIUM TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

       Susu merupakan bahan pangan yang memiliki komponen spesifik seperti lemak susu, kasein (protein susu, dan laktosa (karbohidrat susu). Seperti halnya asam amino, protein susu (kasein) juga bersifat amfoter. Protein dalam susu mencapai 3,25%. Struktur primer terdiri dari rantai polipeptida dari asam-asam amino yang disatukan ikatan-ikatan peptida (peptida linkages). Protein juga memiliki pH isoelektrik tertentu. pH isoelektrik merupakan suati nilai pH dimana jumlah muatan listrik positif sama dengan muatan negatifnya. Pada pH tersebut, protein tidak bermuatan positif maupun negatif, sehingga dapat membentuk agregat (gumpalan-gumpalan yang keruh) dan mengendap, karena sebagian protein menunjukkan kelarutan yang minimal pada pH isolektriknya. Sifat inilah yang akan digunakan untuk memisahkan atau mengisolasi kasein dari susu. Protein susu memiliki protein-protein spesifik. Salah satunya adalah kasein.            Kasein merupakan komponen terbesar dalam susu dan sisanya berupa whey protein. kadar kasein pada protein susu mencapai 80%. Kasein terdiri atas beberapa fraksi seperti alpha-casein, beta casein, dan kappa-casein. Kasein merupakan salah satu komponen organik yang melimpah dalam susu bersama dengan lemak dan laktosa. Kasein merupakan protein konjugasi antara protein dengan fosfat membentuk fosfoprotein. Kasein berupa serbuk amorf warna putih. Dalam kaseintidak hanya terdiri dari zat-zat organik, melainkan mengandung juga zat anorganil seperti kalsium, fosfor, dan magnesium. Dalam keadaan murni, kasein berwarna putih seperti salju, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa yang khas. Kasein murni tidak larut dalam air dingin dan garam netral. Kasein terdispersi dalam air panas, basa, dan garam basa seperti natrium asetat, dan natrium oksalat (Silalahi, 2006).

1.2  Tujuan Praktikum

1.      Mengisolasi protein dari susu sapi.

2.      Menghitung rendemen kasein.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

       Susu segar mempunyai sifat ampoter, artinya dapat bersifat asam dan basa sekaligus. Jika diberi kertas lakmus biru, maka warnanya akan menjadi merah, sebaliknya jika diberi kertas lakmus merah warnanya akan berubah menjadi biru. Potensial ion hydrogen (pH) susu segar terletak antara 6.5 – 6.7. Jika dititrasi dengan alkali dan kataliasator penolptalin, total asam dalam susu diketahui hanya 0.10 – 0.26 % saja. Sebagian besar asam yang ada dalam susu adalah asam laktat. Meskipun demikian keasaman susu dapat disebabkan oleh berbagai senyawa yang bersifat asam seperti senyawa-senyawa pospat komplek, asam sitrat, asam-asam amino dan karbondioksida yang larut dalam susu. Bila nilai pH air susu lebih tinggi dari 6,7 biasanya diartikan terkena mastitis dan bila pH dibawah 6,5 menunjukkan adanya kolostrum ataupun pemburukan bakteri. Susu terdiri dari tiga komponen utama yaitu air, lemak dan protein. Disamping itu susu adalah bahan makanan yang sempurna karena mengandung protein, lemak, karbohidrat (laktosa), vitamin, dan garam anorganik. Dalam susu terdapat fosfat baik sebagai protein maupun sebagai ion posfat  anoorganik. Kesegaran susu dapat ditandai dengan masih aktifnya enzim-enzim yang terdapat didalamnya, diantaranya amylase, lipase, peroksidase, katalase, dan sebagainya (Bagas, 2001).

       Kasein adalah protein yang paling banyak tersedia di susu. Protein ini relatif tidak bisa larut, lambat dicerna dan cenderung membentuk struktur yang disebut misel yang meningkatkan kelarutannya di air. Sedangkan whey adalah protein yang cepat dicerna.Whey menyediakan hasil sintesa protein yang cepat karena Whey mengandung leusin dalam jumlah tinggi, yaitu asam amino yang potensial untuk menstimulasi sintesa protein, sementara kasein menyediakan pasokan protein yang berkesinambungan lama untuk pertumbuhan otot. Protein dalam susu terdiriatas 80% kasein dan 20% whey.Kasein termasuk jenis phospor protein, terdiri dari beberapa unit asam amino yang terikat dengan ikatan peptida. Kasein didalam susu merupakan partikel yang besar. Didalamnya tidak hanya terdiri dari zat-zat organik, melainkan mengandung zat-zat anorganik seperti kalsium, phosphor, dan magnesium (Anto, 1998).

       Susu terdiri dari tiga komponen utama: air, lemak, dan protein. Protein yang terdapat dalam susu terdiri dari dua jenis, yakni 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 jenus phospoprotein,terdiri dari beberapa unit asam amino yang terikat dengan ikatan peptida (Martoharsono, 1975).

       Protein susu terbagi menjadi dua, yaitu Casein yang dapat diendapkan oleh asam dan Rennin, serta protein whey yang dapat mengalami denaturasi oleh panas pada suhu 65^oC. Casein dalam susu mencapai 80 % dari total protein. Pengasaman susu oleh aktivitas bakteri menyebabkan mengendapnya casein. Whey adalah cairan susu tanpa lemak dan casein. Pasteurisasi susu dilakukan untuk mencegah kerusakan karena mikroorganisme dan enzim. Ada 2 macam metode pasteurisasi susu yaitu Holding methode dan HTST (High Temperature Short Time ) (Retno, et al., 2005).

       Gluten (kasein) mengandung glutamin dan asparagin lebm dari 35 % dati komposisi asam aminonya. Dalam keadaan tidak terdenaturasi gugus-gugus amida pada rantai sampingnya membentuk ikatan bidrogen dengan gugus bidroksil serin dan tbreonin. Kelarutan gluten yang tinggi diduga sebagai akibat telah terjadinya denaturasi pada gluten sehingga ikatan bidrogen rusak. Sedangkan kasein (acid casein) yang kelarutannya sangat rendah diperoleb dati pengendapan protein susu bebas lemak pada kisaran pH 4.5 sampai 5.0. Protein ini mengandung ikatan bidrofobik antar molekul dalam jumlah besar (Rukmini H.S. dan Nur M.A., 2008). 

           

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

            Alat     : Gelas kimia                           Bahan  : Susu sapi segar

                          Hot plate                                             Asam asetat glasial

                          Batang pengaduk                                Etanol

                          Termometer                                         Eter

                          Corong                                                Kertas saring

                          Timbangan                                          Aquades

                          Pipet tetes                                        

3.2 Cara Kerja

A. Persiapan Keretas Saring

1.      Menyiapkan selembar kertas saring.

2.      Memanaskan di dalam oven pada temperatur 105 ºC

3.      Setelah kandungan air pada kertas saring habis, memasukkan kertas saring tersebut dalam desikator, hingga mencapai suhu kamar.

4.      Menimbang kertas saring tersebut, mencatat hasilnya.

B. Pemisahan Kasein

1.      Memasukkan 50 ml susu sapi segar kedalam gelas piala, selanjutnya memanaskan sampai temperatur 40 ºC.

2.      Menambahkan setetes demi setetes asam asetat glasial sambil mengaduknya sehingga semua kasein mengendap.

3.      Selanjutnya mendinginkan suspensi tersebut pada suhu kamar. Selanjutnya melakukan penyaringan.

4.      Mencuci hasil endapan beberapa kali dengan menggunakan aquades dan selanjutnya menambahkan 30 ml etanol.

5.      Mencuci endapan dengan menggunakan campuran etanol-eter (1:1).

6.      Mencuci endapan yang ada pada kertas saring dengan eter.

7.      Memindahkan kertas saring yang berisi bubuk ke kac arloji dan membiarkan bagian eternya menguap.

8.      Melakukan penimbangan kasein dan menghitung rendemen dari kasein tersebut.

9.      Membandingkan hasil yang diperoleh dengan jumlah kasein secara teoritis yaitu 3.5 g/50 ml air susu sapi.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

No	Uraian	Bobot (dalam gram)
1	Bobot kertas saring mula mula (a)	1,906
2	Bobot kertas saring + kafein     (b)	8,335
3	Bobot kasein = (b) - (a) =             (c)	6,429
4	Rendemen kasein = 2 (c) 50 ml sampel	0,25716

BAB V

PEMBAHASAN

       Pada praktikum kali ini kami melakukan pemisahan kasein dari susu sapi. Percobaan inibertujuan untuk mengisolasi protein dari susu sapi. Susu yang digunakan ialah susu sapi segar kemasan kotak kardus yang dalam bentuk cair.

       Pada percobaan pertama yaitu persiapan kertas saring dengan menyiapkan selembar kertas kering yang kemudian dipanaskan dalam oven pada temperatur 105 ⁰C sehingga kandungan air pada kertas saring habis. Pada literatur,  Setelah dilakukan pemanasan maka kertas saring dimasukkan dalam desikator hingga mencapai suhu kamar dan ditimbang sehingga didapat berat kertas saring mula-mula 1,906 gram.

       Pada percobaan kedua yaitu pemisahan kasein dengan memasukkan 50 ml susu sapi segar tetapi pada praktikum ini praktikan hanya diberikan susu instan yang telah berada dalam kemasan produk sehingga dipanaskan temperatur 40 ⁰C. Susu merupakan minuman yang bersifat asam, keasaman pada susu terutama disebabkan oleh aktivitas bakteri yang dapat mengubah laktosa menjadi asam laktat yang dikenal dengan istilah developed acidity. Perubahan laktosa menjadi asam laktat meyebabkan perubahan pada senyawa kalsium fosfat yang terdapat didalam protein, yaitu terputusnya ikatan kalsium dan senyawa fosfor (Susilorini, 2006).

       Setelah dipanaskan setetes demi setetes asam asetat glasial ditambahkan sambil dilakukan pengadukkan yang kemudian didinginkan pada suhu kamar dan dilakukan penyaringan. Hasil endapan dari penyaringan dicuci beberapa kali mengunakan aquades tetapi pada langkah ini praktikan menggunakan penyikat sebagai pembantu pencucian sehingga membuat kesalahan dalam pencucian yang benar. Jumlah kasein yang didapat yaitu 6,429 gram, sedangkan pada percobaan jumlah kasein yang didapat hanya 0,25716 gram. Berdasarkan literatur yang menyatakan bahwa kasein akan mengendap karena memiliki kelarutan (solubility) rendah pada kondisi asam (Shiddiey, 2004).

       Penurunan pH susu dari kisaran normal menajdi rendah (terlalu asam) akan menyebabkan perubahan bentuk susunan komponennya. Derajat keasaman (pH) susu menurun akibat terputusnya fosfat koloidal dan berkurangnya ikatan antara kation dengan protein. Dalam penambahan asam ini kondisi keasaman haruslah diperhatikan karena apabila kondisi terlalu asam bisa terjadi Denaturasi Protein yaitu proses rusaknya struktur protein karena lingkungan, salah satunya pH serta kesalahan pada susu yang sudah tidak segar lagi yang membuat rendemen menjadi sangat bedah jauh.  Ukuran kualitas susu secara kimiawi dapat ditunjukkan oleh komposisi yang dikandung didalamnya, yaitu protein, lemak, dan laktosa. Pengujian kualitas susu pada hasil dari peternak sapi sebelum dilakukan pengolahan lebih lanjut pada pabrik susu perlu dilakukan. Oleh karena itu dibutuhkan teknologi untuk pengujian tersebut. Sementara ini untuk menentukan kandungan-kandungan susu tersebut pada kebanyakan koperasi susu di seluruh Indonesia masih dilakukan dengan cara konvensional, contohnya seperti metode Kjeldahl untuk pengujian kadar protein susu secara kimiawi, yaitu dengan 4 tahap perlakuan yaitu tahap destruksi, destilasi, titrasi, serta konversi. Hal ini akan membutuhkan banyak waktu, biaya dan energi yang tidak sedikit. Dengan suatu peralatan spektroskopi inframerah kesulitan-kesulitan tersebut dapat ditanggulangi. Hanya dengan menyediakan sedikit sampel susu (sekitar 5 cc) yang diletakkan pada tempat kaca, kemudian ditunggu proses beberapa saat (sekitar 2 menit) pada peralatan spektroskopi tersebut maka besarnya komposisi susu tersebut dapat diketahui. Keunggulan peralatan yang akan peneliti rencanakan tersebut, yaitu dapat dipergunakan dengan sangat praktis, akurat, cepat, dan murah (Winarno, 2002).

       Hasil yang kami dapatkan dari pelaksanaan praktikum ini ialah sebagai berikut : bobot kertas saring mula-mula pada saat setelah dilakukan pengovenan terhadapnya ialah 1,906 gram. Bobot kertas saring beserta kasein di dalamnya ialah 8,335 gram. Bobot kasein saja didapat dari mengurangkan bobot kertas saring beserta kasein didalamnya dengan bobot kertas saring mula-mula yakni 8,335 gram – 1,906 gram = 6,429 gram. Dan jumlah berat rendemen kasein didapat dengan rumus 2 x bobot kasein / 50 ml sampel susu sapi segar yakni 2 x 6,429 gram / 50 ml = 0,25716 gram.

           

BAB VI

PENUTUP

6.1  Kesimpulan

1.    Kasein dapat diisolasi dengan cara hidrolisis kimiawi, baik dengan pengasaman, penambahan basa maupun enzim secara sempurna. Protein sebagian besar mengandung kasein ketika diisolasi.

2.    Hasil perhitungan rendemen kasein dari percobaan yang telah dilakukan ialah sebesar 0,25716 gram.

6.2  Saran

     Pada saat melakukan praktikum, diharapkan co-ass dan praktikan dapat menjadikan suasana di dalam ruangan praktikum tetap kondusif sehingga praktikum dapat berjalan dengan lancar.

           

JAWABAN PERTANYAAN

Pertanyaan :

1.      Jelaskan prinsip pemisahan kasein !

2.      Jelaskan tujuan pencucian kasein dengan etanol dan eter dari endapan kasein yang diperoleh tersebut.

3.      Faktor apa yang mempengaruhi rendemen kasein?

Jawaban :

1.      Susu sapi segar dipanaskan lalu dicampur menggunakan asam asetar   

glasial agar kasein mengendap dan tersaring oleh kertas saring. Setelah itu kasein berturut-turut dicuci menggunakan aquades, etanol, etanol-eter dan eter. Lalu kasein diletakakan di atas kaca arloji untuk kemudian ditimbang.

2.      Supaya lemak yang masih tertinggal di kasein dapat dikeluarkan atau dipisahkan dari kasein. Sehingga setelah dicuci yang didapat hanya kasein saja.

3.      Faktor kekeringan dari pada saringan, ketepatan saat mencampur kasein dengan bahan-bahan seperti aquades, etanol, eter dll.

DAFTAR PUSTAKA

Anto prasetya. 1998. Mengenal Susu dan Manfaatnya. Yogyakarta : UGM.

Bagas. 2001. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta : UI Press.

Martoharsono, Soeharsono. 1975. Biokimia. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Retno, et al., 2005. Buku Ajar Bedah Bagian 2. Andrianto Petrus, penerjemah.  Jakarta : Buku Kedokteran EGC.

Rukmini H.S. dan Nur M.A., 2008. Pengantar Kimia Buku Panduan Kuliah Biokimia. Jakarta : Buku Kedoktern EGC.

Shiddiey. 2004. Biokimia Untuk Universitas. Jakarta : UI Prees.

Silalahi, Jansen. 2006.  Makanan Fungsional. Jogjakarta : Kanisius.

Susilorini, Tri Eko. 2006. Produk Olahan Susu. Jakarta :Penebar Swadaya.

Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia.